Ứng dụng này dựa trên hiệu ứng tán xạ ánh sáng trong vùng nhìn thấy của hạt vàng để thu nhận hình ảnh tán xạ của các tế bào được đánh dấu bằng các hạt nano vàng. Có thể phân biệt các tế bào bệnh bằng nhiều cách chẳng hạn như dựa vào DNA, biểu hiện hô hấp, các thụ thể bề mặt, hay protein. Một trong những phương pháp thường dùng là phương pháp miễn dịch. Nghĩa là các cấu trúc nano vàng được gắn với kháng thể đặc hiệu của tế bào cần nhận biết, nhờ tán xạ ánh sáng của các cấu trúc nano vàng có thể quan sát được ảnh của tế bào. Các hạt nano vàng cầu đã được Sokolov và cộng sự sử dụng để hiện ảnh tế bào ung thư cổ tử cung (SiHa)[21]. Các hạt keo vàng bề mặt tích điện âm gắn kết với kháng thể anti-EGFR thông qua tương tác tĩnh điện. Nhờ hiện tượng tán xạ ánh sáng của hạt nano vàng, hình ảnh các tế bào đánh dấu được quan sát bằng cách sử dụng kính hiển vi đồng tiêu kích thích ở bước sóng laser 647 nm. Trong trường hợp hạt nano vàng gắn kết với BSA (hình 1.23E và 1.23F) và được ủ với tế bào, vì không có liên kết đặc hiệu với tế bào biểu mô nên các tế bào không được đánh dấu. Hình1.23A và 1.23C là ảnh tán xạ và hình 1.23B, D là ảnh truyền qua trên cùng một mẫu của các tế bào được gắn kết đặc hiệu với phức hệ Au kháng thể. Các ảnh này chỉ ra rằng hạt nano chủ yếu nằm trên bề mặt của màng tế bào.
Hình 1.23. Đánh dấu tế bào SiHa bằng hạt nano Au: ảnh A, B, C, D là đánh dấu đặc hiệu dùng hạt vàng gắn với kháng thể EGFR, ảnh E, F là đánh dấu không đặc
hiệu dùng hạt Au gắn kết với BSA [22].
El-Sayed et al đã sử dụng các hạt vàng kích thước ~ 35nm gắn kết với kháng thể đặc hiệu EGFR để phân biệt tế bào ung thư vòm họng ác tính với tế bào lành thông qua ảnh hiển vi trường tối. Loo và cộng sự đã sử dụng các cấu trúc lõi/vỏ gắn kết đặc hiệu với kháng thể HER2 để hiện ảnh của tế bào ung thư biểu mô tuyến vú SKBr3 khi sử dụng kính hiển vi trường tối (hình 1.24). Kết quả cho thấy, các tế bào SKBr3 đặc hiệu HER2 có độ tương phản của ảnh cao hơn 3 lần so với các tế bào không đặc hiệu. Trong khi không có sự khác biệt đáng kể giữa ảnh trường tối của các tế bào gắn kết không đặc hiệu với các tế bào không được gắn hạt. Điều này cho thấy các hạt nano có tính hướng đích cao.
Hình 1.24. Ảnh trường tối của tế bào SKBr3 khi không được ủ với cấu trúc nano lõi/vỏ (1), khi ủ với phức hệ nano kháng thể không đặc hiệu IgG(2), khi ủ với phức
hệ nano kháng thể đặc hiệu HER2[23].