Наноагенты, известные как ‘полупроводниковые наночастицы полимера’ (SPNs), могут сохранить энергию света из источников, таких как солнечный свет, почти инфракрасный свет или даже свет с мобильных телефонов, и затем излучать длительный ‘свет послесвечения’.Исследовательская группа из Сингапура NTU скроила очень чувствительный SPNs, чтобы разыскать и соединиться к больным тканям в теле, таким как раковые клетки, передав обратно почти инфракрасные сигналы, которые могут получаться и интерпретироваться стандартным оборудованием для отображения.У ученых и врачей теперь есть больше времени, чтобы посмотреть на результаты испытаний, в то время как наноагенты продолжают самоосвещать и их уменьшения интенсивности света наполовину только после шести минут.
Альтернативно, если сохранено в-20 степенях Цельсия, образец поддержит свои результаты за месяц, делая удобным для других диагностических экспертов интерпретировать и рассмотреть результаты в более позднее время.Когда проверено у мышей, метод обеспечил результаты, в 20 – 120 раз более чувствительные, чем текущие оптические методы отображения и в 10 раз быстрее в разоблачении больных тканей.В отличие от обычных оптических агентов послесвечения, которые менее умны и содержат ионы хэви-метала редкоземельных элементов, которые токсичны к биологическим клеткам, новые нановещества также органические, биоразлагаемые и содержат биологически мягкие компоненты, которые нетоксичны.
Исследование было издано в научном журнале Nature Biotechnology 16 октября. Это могло привести к будущему возможному применению в управляемой изображением хирургии и в контроле эффектов наркотиков, которые ищут разрешение надзорного органа.Адъюнкт-профессор Пу Каньи из Школы NTU Химического машиностроения и Биоинженерии, кто возглавил исследовательскую группу, сказал, «Новые нановещества полимера мы проектировали и построили, показывают большое обещание для клинических заявлений.
Они могут обнаружить больную ткань намного быстрее, чем текущие оптические методы отображения и намного более безопасны использовать.«Мы надеемся, что это может привести к технологии, которая позволяет врачам диагностировать и лечить пациентов намного ранее, чем возможно в настоящее время.
Потенциальное использование может быть в управляемой изображением хирургии, где хирурги могли использовать технологию, чтобы помочь им точно удалить больные ткани в режиме реального времени, и в контроле эффектов наркотиков, которые ищут разрешение надзорного органа».Роль в разработке лекарственного средства
Технология может также использоваться, чтобы оценить поведение и терапевтические результаты наркотиков в теле, например, вызывают ли наркотики повреждение печени как побочный эффект.Вызванное препаратом повреждение печени – одна из наиболее распространенных причин, что американское Управление по контролю за продуктами и лекарствами отказывает в одобрении препарата.Оценка потенциального ущерба перед разрешением надзорного органа сложна, потому что в настоящее время, исследования, выполненные в окружающей среде, которой управляют, за пределами живого организма часто, имеют низкую предсказательную силу того, как препарат реагирует в организме.Существующие методы только отслеживают такую деятельность на уровне ткани, тогда как новая технология работает на молекулярном уровне, контролируя увеличенные или уменьшенные уровни биомаркеров, чтобы определить, как наркотики работают, прежде чем их терапевтическое действие завершено, обеспечивая намного большую предсказательную силу для разработки лекарственного средства.
Исследование заняло два года, и патент регистрируется для технологии. Исследовательская группа теперь намеревается провести дальнейшие экспертизы в больших моделях животных.
Исследовательская группа включала исследователей из Национального университета Сингапура и Калифорнийского университета Сан-Диего.