Revolutionerande nanopartiklar: exakt cancerdiagnostik genom ljuskontroll!

Revolutionerande nanopartiklar: exakt cancerdiagnostik genom ljuskontroll!

Med utvecklingen av Single Chain Nanopartiklar (SCNP) Ett betydande framsteg inom området för nanomedicin uppnås från individuellt vikta polymerkedjor. Dessa nya nanopartiklar kombinerar innovativa material och teknologier för att avsevärt förbättra deras tillämpning inom medicinsk diagnostik och terapi. Kärnan i denna forskning är plasten polypyrrol, som absorberar ljus i det nära infraröda området och omvandlar det till värme.

En central aspekt av denna teknologi är den starka uppvärmningen och strukturella förändringar av nanopartiklarna under laserbestrålning. Under undersökningen visades att nanopartiklarna aggregerar till sfäriska strukturer med en diameter på endast några nanometer. Den riktade koncentrationen av dessa partiklar på specifika platser i kroppen öppnar för nya möjligheter, särskilt inom cancerterapi.

Termokänslighet och effektivitet

SCNP:erna är termokänsliga för temperaturförändringar, vilket innebär att de kan justera sin struktur baserat på omgivningstemperaturen. En specifik molekylär design möjliggör effektiv omvandling av ljus till värme. Laboratorietester visar att även svaga laserstrålar och ett litet antal av dessa nanopartiklar kan generera temperaturer på upp till 85 grader Celsius, vilket är av stor betydelse för medicinska tillämpningar.

Denna snabba uppvärmning av vävnaden leder till utsläpp av ljudvågor som är ansvariga för fotoakustisk avbildning kan användas. Detta gör det möjligt att skapa mer exakta 3D-modeller av kroppen, vilket är särskilt fördelaktigt inom cancerdiagnostik. Den ökade synligheten av tumörer och deras svar på terapier kan leda till betydande framsteg inom modern cancerbehandling.

Framtida applikationer

Forskningen syftar inte bara till att förbättra diagnostiken. Framtida användning av nanopartiklarna kan inkludera riktad läkemedelsleverans och aktivering av ljus och värme. I synnerhet undersöks potentialen att använda värme för att döda cancerceller med hjälp av ljuskontroll. Den terapeutiska potentialen för dessa nanopartiklar återstår dock att utforskas, med omfattande studier som behövs för att testa effektivitet och säkerhet i olika tillämpningar.

Grunden för denna banbrytande utveckling finansierades av den tyska forskningsstiftelsen, och resultaten publicerades i publikationen av Thümmler et al. i Kommunikationskemi publiceras.

Dessutom används toppmoderna överföringssystem som möjliggör riktad transport av aktiva ingredienser i kroppen. Sådana system, inklusive liposomer och polymerbaserade mikropartiklar, förbättrar effektiviteten, säkerheten och riktad leverans av läkemedel. De hjälper till att minska biverkningar och maximera koncentrationen av läkemedel i sjuka vävnader genom att minimera absorptionen i friska vävnader, som t.ex. Fraunhofer IAP beskriver.