Uudenlainen kulta-nanopartikkeleihin pohjautuva merkintämenetelmä laajentaa merkittävästi solujen kuvaamisen mahdollisuuksia

Tutkijat kehittivät ainutlaatuisen kultaleiman, joka koostuu kahdesta toisiinsa kytketystä nanometrin kokoisesta kultananopartikkelista. Koska nämä "kultaparit" näyttävät erilaisilta kuin tavalliset yksittäiset kultananopartikkelit, tutijat pystyvät nyt erottamaan kahden tyyppiset leimat samassa kuvassa, mikä oli aiemmin vaikeaa. Tutkimusryhmä kiinnitti nämä kultaparit molekyyliin, joka tunnistaa tietyn aivoreseptorin, ja vahvisti, että leimat tarttuivat onnistuneesti kohteisiinsa sekä laboratoriossa valmistetuissa näytteissä että todellisessa aivokudoksessa.

- Käyttämällä sekä yksittäisiä kultananopartikkeleita että kytkettyjä kultapareja voimme nyt merkitä ja tunnistaa eri molekyylejä samanaikaisesti. Tämä voisi auttaa luomaan paljon selkeämpiä karttoja siitä, miten pienet rakenteet ovat järjestäytyneet soluissa, selittää vanhempi tutkija Eric Gouaux Oregonin terveys- ja tiedeyliopistosta.

Tuloksena syntynyt menetelmä laajentaa nanomittakaavan molekyylikartoituksen työkalupakkia ja avaa mahdollisuuksia korkean resoluution rakenneanalyysiin ehjissä kudoksissa.

Nanotiedekeskuksen tutkimus avasi tien innovaatioille

Kyseinen innovaatio, jossa kultananopartikkeleita liitetään toisiinsa, perustuu Jyväskylän yliopiston kemian laitoksen ja Nanotiedekeskuksen aikaisempaan tutkimukseen, jossa tutkijat olivat edelläkävijöitä yksittäisten kultananopartikkeleiden kovalenttisessa liittämisessä toisiinsa. Tuoreessa tutkimuksessa tätä menetelmää on sovellettu täysin uudessa yhteydessä. 

- Kultananopartikkeleiden tutkimus on ollut yksi Jyväskylän yliopiston Nanotiedekeskuksen merkittävistä tutkimuskohteista, ja se on tuonut yhteen kemistejä, fyysikoita ja biologeja. Tutkimusryhmässäni olemme keskittyneet tutkimaan kultananopartikkeleita, kehittämään kultananopartikkeleiden synteesiä sekä liittämään kultananopartikkeleita kovalenttisesti toisiinsa, kertoo yliopistonlehtori Tanja Lahtinen Jyväskylän yliopistosta. 

Nanotiedekeskus – Kultananoklusteritutkimuksen kansainvälinen edelläkävijä 

Jyväskylän yliopiston Nanotiedekeskus (NSC) on Suomen ainoa aidosti monitieteinen nanotieteeseen keskittyvä tutkimusyksikkö, ja vastaavia yksiköitä on maailmassa vain muutama. Nanotiedekeskus on kansainvälisesti tunnustettu johtava tutkimusyksikkö kultananoklusterien tutkimuksessa. Sen uraauurtava työ tutkii näiden nanomittakaavan materiaalien rakennetta, ominaisuuksia ja sovelluksia avaten uusia mahdollisuuksia esimerkiksi katalyysin, biolääketieteen ja edistyneiden kuvantamisteknologioiden aloilla.  

Tutkimus on julkaistu 24.11.2025 Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS) -lehdessä. 

Lisätietoa:

• Vanhempitutkija Eric Gouaux, gouauxe@ohsu.edu

• Yliopistonlehtori Tanja Lahtinen, tanja.m.lahtinen@jyu.fi, +358408053697

Artikkelin tiedot: 

• Dimeric gold nanoparticles enable multiplexed labeling in cryoelectron tomography, the National Academy of Sciences, PNAS, 24 November 2025

• DOI numero: 10.1073/pnas.2524034122

• Link to article: https://www.pnas.org/doi/10.1073/pnas.2524034122