Vallankumoukselliset nanohiukkaset: tarkka syöpädiagnostiikka valonhallinnan avulla!

Vallankumoukselliset nanohiukkaset: tarkka syöpädiagnostiikka valonhallinnan avulla!

Kehittämisen kanssa Yksiketjuiset nanohiukkaset (SCNP) Yksittäin taitetuilla polymeeriketjuilla saavutetaan merkittävä edistysaskel nanolääketieteen alalla. Nämä uudet nanopartikkelit yhdistävät innovatiivisia materiaaleja ja teknologioita parantaakseen merkittävästi niiden käyttöä lääketieteellisessä diagnostiikassa ja terapiassa. Tämän tutkimuksen ytimessä on muovinen polypyrroli, joka absorboi valoa lähi-infrapuna-alueella ja muuntaa sen lämmöksi.

Tämän tekniikan keskeinen näkökohta on nanopartikkelien voimakas kuumeneminen ja rakenteelliset muutokset lasersäteilyn alaisena. Tutkimuksen aikana havaittiin, että nanopartikkelit aggregoituvat pallomaiksi rakenteiksi, joiden halkaisija on vain muutama nanometri. Näiden hiukkasten kohdennettu keskittyminen tiettyihin paikkoihin kehossa avaa uusia mahdollisuuksia erityisesti syövän hoidossa.

Lämpöherkkyys ja tehokkuus

SCNP:t ovat lämpöherkkiä lämpötilan muutoksiin, mikä tarkoittaa, että ne pystyvät säätämään rakennettaan ympäristön lämpötilan perusteella. Erityinen molekyylirakenne mahdollistaa valon tehokkaan muuntamisen lämmöksi. Laboratoriotestit osoittavat, että jopa heikot lasersäteet ja pieni määrä näitä nanohiukkasia voivat tuottaa jopa 85 celsiusasteen lämpötiloja, mikä on erittäin tärkeää lääketieteellisissä sovelluksissa.

Tämä kudoksen nopea lämpeneminen johtaa ääniaaltojen vapautumiseen, jotka ovat vastuussa fotoakustinen kuvantaminen voidaan käyttää. Tämä mahdollistaa tarkempien 3D-mallien tekemisen kehosta, mikä on erityisen edullista syöpädiagnostiikassa. Kasvainten ja niiden hoitovasteiden lisääntynyt näkyvyys voi johtaa merkittäviin edistysaskeliin nykyaikaisessa syövänhoidossa.

Tulevat sovellukset

Tutkimuksen tavoitteena ei ole pelkästään diagnostiikan parantaminen. Nanohiukkasten tulevaan käyttöön voisi kuulua kohdennettu lääkkeen annostelu ja aktivointi valolla ja lämmöllä. Erityisesti tutkitaan mahdollisuuksia käyttää lämpöä syöpäsolujen tappamiseen valon ohjauksen avulla. Näiden nanopartikkelien terapeuttista potentiaalia on kuitenkin vielä tutkimatta, ja tarvitaan laajoja tutkimuksia tehon ja turvallisuuden testaamiseksi eri sovelluksissa.

Tämän uraauurtavan kehityksen perustaa rahoitti Saksan tutkimussäätiö, ja tulokset julkaisivat Thümmler et al. sisään Viestintäkemia julkaistu.

Lisäksi käytetään huippuluokan siirtojärjestelmiä, jotka mahdollistavat vaikuttavien aineiden kohdistetun kuljetuksen kehossa. Tällaiset järjestelmät, mukaan lukien liposomit ja polymeeripohjaiset mikrohiukkaset, parantavat lääkkeiden tehokkuutta, turvallisuutta ja kohdennettua jakelua. Ne auttavat vähentämään sivuvaikutuksia ja maksimoimaan lääkkeiden pitoisuuden sairaissa kudoksissa minimoimalla imeytymisen terveisiin kudoksiin, kuten esim. Fraunhofer IAP kuvailee.