新的納米化學(xué)體系克服了以前方法的問題
日內(nèi)瓦洛桑聯(lián)邦理工學(xué)院(EPFL)的研究人員與日內(nèi)瓦大學(xué)的物理學(xué)家合作，說(shuō)他們已經(jīng)開發(fā)出了一種新的納米熱力學(xué)系統(tǒng)，該系統(tǒng)克服了以前方法的幾個(gè)問題。該團(tuán)隊(duì)表示，該系統(tǒng)使用諧波納米顆粒(HNP)，這是一種具有優(yōu)異光學(xué)性能的金屬氧化物納米晶體，特別是響應(yīng)紫外線到紅外光的激發(fā)而發(fā)出的光，以及高光穩(wěn)定性。
當(dāng)科學(xué)家試圖解決熒光探針的某些問題時(shí)，正是這一特性將HNP引入了納米熱學(xué)。
EPFL有機(jī)化學(xué)教授Sandrine Gerber博士說(shuō)：“大多數(shù)被光激活的納米熱動(dòng)力學(xué)系統(tǒng)都需要高能量的紫外線才能激發(fā)其光響應(yīng)支架。” “問題在于，這會(huì)導(dǎo)致滲透深度較差，并可能損壞活細(xì)胞和組織，從而限制了生物醫(yī)學(xué)應(yīng)用。”
治療學(xué)是醫(yī)學(xué)的新興領(lǐng)域，其名稱是治療劑和診斷劑的組合。治療診斷學(xué)的思想是結(jié)合藥物和/或技術(shù)，以同時(shí)或順序地診斷和治療醫(yī)療狀況，并監(jiān)測(cè)患者的反應(yīng)。Gerber解釋說(shuō)，這可以節(jié)省時(shí)間和金錢，但也可以繞開單獨(dú)使用這些策略時(shí)可能出現(xiàn)的一些不良生物效應(yīng)。
如今，治療學(xué)應(yīng)用越來(lái)越多地使用將診斷分子和藥物組合為單一藥劑的納米顆粒。納米粒子充當(dāng)分子載運(yùn)的載體，例如用于接受放射療法的癌癥患者的藥物或放射性同位素，靶向患者體內(nèi)的特定生物途徑，同時(shí)避免對(duì)健康組織的損害。
納米粒子一旦到達(dá)目標(biāo)組織，便會(huì)產(chǎn)生診斷圖像和/或運(yùn)送其貨物。這是納米熱力學(xué)的前沿技術(shù)，盡管有許多限制需要克服，但它已成為研究的重點(diǎn)。
據(jù)報(bào)道，格柏研究小組開發(fā)的新系統(tǒng)通過(guò)使用二氧化硅涂層的鉍鐵氧體HNP來(lái)解決這些問題，這些HNPs具有對(duì)光敏感的籠狀分子貨物進(jìn)行了功能化。這些系統(tǒng)可以用近紅外光(波長(zhǎng)790 nm)激活，并在更長(zhǎng)的波長(zhǎng)下成像，以用于檢測(cè)和藥物釋放過(guò)程。Gerber指出，這兩個(gè)功能均使該系統(tǒng)對(duì)患者具有醫(yī)療安全性。
一旦被光觸發(fā)，HNP將釋放其貨物，在本例中為模型的L-色氨酸?？茖W(xué)家使用結(jié)合了液相色譜和質(zhì)譜的技術(shù)來(lái)監(jiān)測(cè)和量化釋放，該技術(shù)涵蓋了納米熱超聲系統(tǒng)的成像診斷部分。
作者指出：“這項(xiàng)工作是開發(fā)納米載體平臺(tái)的重要一步，該平臺(tái)允許在組織深度上分離成像并按需釋放治療劑。”
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