物理科技生物学-PHYICA

生物相容的金纳米粒子将樱桃井薰加速个体癌症的诊断和治疗

纳米技术 2021-10-26 23:57:45

由国立科技大学管理信息系统 NUST MISIS生物医学纳米材料实验室

信用:NUST米西斯 来自NUST米西斯和克莱姆森大学的国际研究小组

S

)提出了一种基于紫外辐射影响下合成的制备金纳米粒子的新方法

该方法不使用侵蚀性化学试剂,并且获得的纳米粒子对身体是安全的,并且可以用于癌症的诊断和治疗

该结果发表在国际科学杂志《生物材料科学》上

癌症仍然是世界上最常见的死亡原因之一

因此,研究人员没有停止寻找诊断和治疗癌症的方法,包括与使用当今越来越流行的纳米技术相关的方法

金纳米粒子用于催化过程、电子学、太阳能电池,但它们对生物医学最感兴趣

它们的重要优点是结合了所谓生物成像所必需的特性,即肿瘤的详细诊断和随后的治疗

金纳米粒子通常被用作计算机断层摄影中的生物显像剂

使用金纳米粒子的肿瘤治疗可以通过所谓的光热治疗来进行,此时粒子首先在肿瘤中积累,然后在外场的影响下加热并破坏癌细胞

现有的生产金纳米粒子的方法通常需要使用相当强的化学试剂,这使得它们在生物医学中的进一步应用变得复杂,或者需要几个合成阶段,这使得生产更加昂贵

在他们的工作中,来自NUST米塞斯和克莱姆森大学的科学家提出了一种新的“环境友好”的方法来生产金纳米粒子,其中在聚乙烯醇和一种特殊的光引发剂的存在下,将四氯化钛金盐与聚乳酸-聚乙二醇组成的共聚物混合

新技术消除了对活生物体有毒的侵蚀性物质和化学制剂的使用

NUST米西生物医学纳米材料实验室的研究助理罗曼·阿卡索夫是这项工作的合著者之一,他说:“尽管有一长串有点吓人的成分,但它们都是高度生物相容的,并被积极用于生物医学。”

-所得混合物在超声波作用下混合,形成水-油-水的双重乳液

然后可以用紫外光照射,结果在溶液中形成金纳米粒子

在这种情况下,颗粒被聚合物包围,这使它们在水溶液中具有生物相容性和稳定性

在这种情况下,乳液从白色透明变成红色,这是光聚合成功的标志

我们实验中的颗粒大小约为100纳米,适用于生物医学应用,并且颗粒对细胞没有毒性

" 在这项工作中,作者还能够证明金纳米粒子积聚在细胞的细胞质中,包括肿瘤胶质瘤和免疫细胞——巨噬细胞

这为肿瘤的个体诊断和治疗开辟了可能性

未来,计划用特殊分子修饰纳米粒子的表面,以发现体内的肿瘤

然而,研究人员为使用他们的方法提供了另一种选择——作为生物构建体

甚至在光聚合阶段(聚合物合成过程和光的影响)之前,就可以将获得的乳液引入细胞或甚至身体中,并直接在所研究的组织中合成金纳米粒子

此外,所获得的纳米粒子的性质将使得分析它们所处的生活环境的特征成为可能,这对于研究细胞生物学和细胞中发生的过程是一个重要的工具

目前,该小组继续进行一系列实验室实验,作为临床前研究阶段的一部分

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