軟X射線觀察納米載體為智能醫(yī)學帶來突破 可以為醫(yī)學研究節(jié)省更多時間
在高靶向藥物輸送和環(huán)境清理方面,微小納米載體有巨大潛力
。為研究納米載體
,科學家需要附著熒光染料或重金屬標記來觀察其結構
,而在此過程中納米載體的結構和行為經常會被破壞。最近,美國華盛頓州立大學研究人員開發(fā)出一種新技術,利用一種軟X射線,以更簡單、非破壞性的方式觀察納米載體的內部結構
、化學性質和環(huán)境行為,且完全不需要任何標記。
用于藥物輸送的有機納米載體通常由碳基分子制成
,碳基分子要么親水
,要么疏水。這些所謂的親水和疏水分子結合在一起
,在水中自組裝
,會將疏水部分隱藏在親水外殼內。
此次
,研究人員使用軟共振X射線來分析納米載體。軟X射線是一種特殊的光,位于紫外線和硬X射線之間。硬X射線就是醫(yī)生用來觀察骨折的光。這些特殊的軟X射線幾乎可以被任何東西吸收,包括空氣,所以這項新技術需要高真空環(huán)境。研究團隊采用軟X射線來研究一種可打印的碳基電子產品材料,其可作為水基有機納米載體穿透水膜
。由于每個化學鍵可吸收不同波長或顏色的軟X射線,因此,研究人員調整了X射線的顏色,通過它們獨特的化學鍵來照明納米載體的不同部分。這使得他們能夠評估納米載體的結構、大小和水分含量,以及納米載體如何應對不斷變化的環(huán)境。他們還用軟X射線技術研究了一種聚皂納米載體,這種載體是為了捕獲泄漏到海洋中的原油而開發(fā)的
。聚皂可以從單個分子中創(chuàng)建納米載體,最大限度地擴大其表面積以捕獲碳氫化合物,例如在漏油中發(fā)現的碳氫化合物。研究人員發(fā)現,聚皂的開放式海綿狀結構可以從高濃度到低濃度持續(xù)存在,這使其在現實應用中更加有效。華盛頓州立大學物理學家布萊恩柯林斯說:“對于研究人員來說
,能夠近距離檢查所有這些納米載體的結構很重要,這樣他們就可以避免代價高昂的試驗和錯誤。”
柯林斯表示
,這項技術應該可以讓研究人員評估這些結構在不同環(huán)境中的行為。例如
,對于智能藥物輸送來說
,人體內可能有不同的溫度
、pH水平和刺激物質,研究人員想知道這些納米結構是否足夠結實以應對體內的這些情況
,如果能早點確定這一點
,就可以為醫(yī)學研究節(jié)省更多時間。
責任編輯:孫知兵
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