Guld-diamant nanoenhed til hyperlokaliseret cancerterapi

Præcis målretning af biologiske molekyler, såsom kræftceller, for behandling er en udfordring, på grund af deres store størrelse. nu, Taiwansiske videnskabsmænd har foreslået en avanceret løsning, baseret på en ny kombination af tidligere anvendte teknikker, som potentielt kan anvendes til termisk kræftbehandling. Pei-Chang Tsai fra Institute of Atomic and Molecular Sciences, på Academia Sinica, Taipei, og kolleger har netop offentliggjort i EPJ QT en forbedret sensorteknik til opvarmning i nanometerskala og temperaturføling. Ved at bruge en kemisk metode til at fastgøre guld nanorods til overfladen af ​​en diamant nanokrystal, forfatterne har opfundet en ny biokompatibel nanoenhed. Den er i stand til at levere ekstremt lokaliseret opvarmning fra en nær-infrarød laser rettet mod guld nanorods, mens den nøjagtigt føler temperaturen med nanokrystallerne.

Forfatternes laboratorium har specialiseret sig i at fremstille lyse fluorescerende diamant nanokrystaller. Det særlige ved disse nanokrystaller er, at de indeholder en høj koncentration af punktlige farvecenterdefekter. Når de udsættes for grønt lys, disse centre udsender et rødt fluorescerende lys, nyttig til subcellulære billedbehandlingsapplikationer. I modsætning til almindeligt fluorescerende materiale, disse centre kan også omdannes til overfølsomme nanosonder for at detektere temperatur og magnetfelt, via optisk manipulation og detektion.

Ved at introducere guld nanopartikler til nanokrystallen, forfatterne gør det muligt at omdanne det indkommende laserlys til ekstremt lokaliseret varme. Disse guldnanopartikler kan derfor fungere som omskiftelige nanovarmere til terapier baseret på levering af intens og præcis varme til kræftceller, bruge en laser som energikilde. Det nye ved denne undersøgelse er, at den viser, at det er muligt at bruge diamantnanokrystaller som overfølsomme temperatursensorer med en høj rumlig opløsning - fra 10 til 100 nanometer - til at overvåge mængden af ​​varme, der leveres til kræftceller.