Videnskab
 science >> Videnskab >  >> nanoteknologi

Magnetisk felt åbner og lukker nanovesikel

Figur 1:Elektronmikroskopbilleder af vesiklerne. Uden et magnetfelt (0 Tesla, venstre), vesiklerne har en lille åbning. I et stærkt magnetfelt (Tesla 20, ret), de deformeres af den magnetiske justering, resulterer i en stor åbning af vesiklen.

Kemikere og fysikere fra Radboud Universitet formåede at åbne og lukke nanovesikler ved hjælp af en magnet. Denne proces kan gentages og kan fjernstyres, tillader målrettet medicintransport i kroppen, for eksempel.

Nanovesikler til at transportere stoffer til korrekte steder i kroppen - det er ideen. Den 24. september, kemikere og fysikere fra Radboud Universitet vil offentliggøre resultater fra et skelsættende mellemtrin i Naturkommunikation :de har formået at åbne vesiklerne i en reversibel proces og lukke dem ved hjælp af en magnet.

Nanovesiklerne ligner små, indrykkede balloner. Det havde allerede været muligt at 'lade' dem med et stof og åbne dem et andet sted. Men dette blev gjort ved hjælp af en kemisk proces, for eksempel ved hjælp af osmose. Forskere ved Nijmegen Institute for Molecules and Materials (IMM) har nu demonstreret levedygtigheden af ​​en anden metode.

De har strakt vesiklernes vægge ved at justere molekylerne i væggen ved hjælp af de stærke magneter fra High Field Magnet Laboratory (HFML). Fordi magnetfeltets styrke er præcist forbundet med størrelsen af ​​vesiklerne, deformationen kan nemmere kontrolleres. Det er første gang, det er lykkedes forskere at gøre denne proces reversibel:uden magnetfeltet, vesiklerne lukker, og de åbner, når marken er tændt. Efter at have slukket feltet, de vender tilbage til en lukket tilstand. Denne proces kan gentages og kan fjernreguleres.

Det siger HFML-forsker Peter Christianen. 'Vores kemikerkolleger udgav for nylig en artikel om en type nanoraketter – vesikler, der driver sig selv ved at uddrive forbrændingsprodukter. I første omgang, vi ville se, om vi kunne styre disse raketter med magnetiske felter, men til vores overraskelse, vesiklerne åbnede sig under disse eksperimenter. Dette var starten på den nuværende forskning.' Kemiker Daniela Wilson forklarer, hvordan de to forskningslinjer i sidste ende kunne kombineres:'Antag, at du fylder vesiklen med brændstof og medicin, så kunne du transportere vesiklen ved at skabe en lille åbning og kun lade brændstoffet komme ud. Så kunne man losse den resterende last på destinationen.'

Figur 2. Uden magnetfeltet lukkes vesiklen (1) og når feltet tændes åbnes den (2), så den kan lades med last. Efter at have slukket feltet, vesiklen vender tilbage til en lukket tilstand (praktisk til transport), og ved at øge magnetfeltet åbner den sig igen for at frigive sin last (3 og 4).

Finjustering

Imidlertid, dette kræver stadig finjustering. Forskerne vil forsøge at finde ud af, i hvilket omfang en vesikel deformeres med en bestemt magnetisk feltstyrke. De vil også eksperimentere med forskellige typer vægmolekyler. Wilson:'De nuværende bobler er ikke egnede til brug i den menneskelige krop, så vi leder efter molekyler, som er. Vi håber også at finde materialer, hvor den samme effekt opstår i et lavere magnetfelt - det fra en MR. Derefter, teknikken kunne bruges klinisk med MR-scannere. I hvert fald det første skridt er taget, vi har vist, at teknikken virker.'


Varme artikler