IF 17.1！利用法拉第效应的光学显微镜揭示生物样品中磁性纳米颗粒的原位磁化动力学

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生物学中外源性和内源性纳米磁性材料的研究对于发展生物医学纳米技术以及理解铁代谢和生物矿化等基本生物过程具有重要意义。在这里，我们利用磁光法拉第效应来探测细胞内磁性并进行磁成像，揭示细胞内外源磁性纳米粒子的位置特异性磁化动力学。这种方法带来的机遇在磁热疗的背景下得到了体现；暴露于高频交流磁场的磁性纳米颗粒会产生局部加热的效应。磁热疗有潜力用作癌症的细胞级热疗法，以及针对热敏感细胞功能的其他生物医学应用。然而，之前的实验表明，细胞环境改变了纳米颗粒的磁化动力学，从而极大地改变了它们的加热效率。通过结合磁光和荧光测量，我们展示了一种生物显微镜，我们在这里使用它来研究组织学样本和活癌细胞中纳米颗粒的原位磁化动力学。相关磁性和荧光成像鉴定出与细胞溶酶体共定位的聚集磁性纳米颗粒。与在水悬浮液中测量的或聚集在细胞其他区域中的相同颗粒相比，聚集在这些溶酶体内的纳米颗粒表现出降低的交流磁矫顽力。这些测量揭示了这种方法的力量，可以研究细胞位置、纳米颗粒聚集和颗粒间磁相互作用如何影响磁化动力学，从而影响生物环境中纳米颗粒的加热响应。

Optical Microscopy Using the Faraday Effect Reveals in Situ Magnetization Dynamics of Magnetic Nanoparticles in Biological Samples

ACS Nano ( IF 17.1 ) Pub Date : 2024-02-05 , DOI: 10.1021/acsnano.3c08955

Maneea Eizadi Sharifabad 1 , Rémy Soucaille 2 , Xuyiling Wang 1 , Michael Rotherham 1, 3 , Tom Loughran 2 , James Everett 1 , David Cabrera 1 , Ying Yang 1 , Robert Hicken 2 , Neil Telling 1