新的纳米化学体系克服了以前方法的问题

日内瓦洛桑联邦理工学院(EPFL)的研究人员与日内瓦大学的物理学家合作，说他们已经开发出了一种新的纳米热力学系统，该系统克服了以前方法的几个问题。该团队表示，该系统使用谐波纳米颗粒(HNP)，这是一种具有优异光学性能的金属氧化物纳米晶体，特别是响应紫外线到红外光的激发而发出的光，以及高光稳定性。

当科学家试图解决荧光探针的某些问题时，正是这一特性将HNP引入了纳米热学。

EPFL有机化学教授Sandrine Gerber博士说：“大多数被光激活的纳米热动力学系统都需要高能量的紫外线才能激发其光响应支架。” “问题在于，这会导致渗透深度较差，并可能损坏活细胞和组织，从而限制了生物医学应用。”

治疗学是医学的新兴领域，其名称是治疗剂和诊断剂的组合。治疗诊断学的思想是结合药物和/或技术，以同时或顺序地诊断和治疗医疗状况，并监测患者的反应。Gerber解释说，这可以节省时间和金钱，但也可以绕开单独使用这些策略时可能出现的一些不良生物效应。

如今，治疗学应用越来越多地使用将诊断分子和药物组合为单一药剂的纳米颗粒。纳米粒子充当分子载运的载体，例如用于接受放射疗法的癌症患者的药物或放射性同位素，靶向患者体内的特定生物途径，同时避免对健康组织的损害。

纳米粒子一旦到达目标组织，便会产生诊断图像和/或运送其货物。这是纳米热力学的前沿技术，尽管有许多限制需要克服，但它已成为研究的重点。

据报道，格柏研究小组开发的新系统通过使用二氧化硅涂层的铋铁氧体HNP来解决这些问题，这些HNPs具有对光敏感的笼状分子货物进行了功能化。这些系统可以用近红外光(波长790 nm)激活，并在更长的波长下成像，以用于检测和药物释放过程。Gerber指出，这两个功能均使该系统对患者具有医疗安全性。

一旦被光触发，HNP将释放其货物，在本例中为模型的L-色氨酸。科学家使用结合了液相色谱和质谱的技术来监测和量化释放，该技术涵盖了纳米热超声系统的成像诊断部分。

作者指出：“这项工作是开发纳米载体平台的重要一步，该平台允许在组织深度上分离成像并按需释放治疗剂。”

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