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納米級(jí)鉆石顆?？梢酝ㄟ^皮膚傳遞藥物并更易控制濃度

文章來源：賢集網(wǎng)發(fā)布日期：2022-08-31瀏覽次數(shù)：124
皮膚是人體大、容易接觸到的器官之一，但深入皮膚深層進(jìn)行醫(yī)學(xué)和美容治療仍是科學(xué)研究的課題。

雖然有一些補(bǔ)救措施——比如戒煙的尼古丁貼片可以通過皮膚進(jìn)行治療，但這種治療方法很少見，因?yàn)榇┩钙つw的微粒必須不超過100納米。使用如此微小的粒子創(chuàng)造有效的工具是一個(gè)巨大的挑戰(zhàn)。由于這些顆粒非常小，很難看到，因此確定它們?cè)谌梭w中的確切位置同樣具有挑戰(zhàn)性。這是確保它們到達(dá)預(yù)定目標(biāo)組織所必需的信息。如今，這些信息是通過侵入性的、通常是痛苦的活組織檢查獲得的。



以色列巴伊蘭大學(xué)的研究人員開發(fā)了一種新的方法，為克服這兩個(gè)挑戰(zhàn)提供了一種創(chuàng)新的解決方案：結(jié)合納米技術(shù)和光學(xué)技術(shù)，他們生產(chǎn)出了微小的(納米級(jí)的)鉆石顆粒，它們?nèi)绱酥?，以至于能夠穿透皮膚，提供醫(yī)療和美容補(bǔ)救措施。此外，他們創(chuàng)造了一種安全的、基于激光的光學(xué)方法，可以量化納米金剛石對(duì)皮膚各層的穿透程度，并以一種非侵入性的方式確定它們?cè)谌梭w組織中的位置和濃度，從而消除了活檢的需要。


這一創(chuàng)新成果剛剛由該大學(xué)納米技術(shù)和先進(jìn)材料研究所的研究人員與科夫金工程學(xué)院和化學(xué)系合作發(fā)表在科學(xué)雜志《ACS Nano》上。


納米鉆石（尺寸為百萬分之一毫米）是通過在封閉的室內(nèi)引爆炸藥來制造的。在這種條件下，高溫高壓會(huì)使炸藥中的碳原子聚合在一起。在這個(gè)過程中產(chǎn)生的納米鉆石足夠小，可以穿透組織，甚至細(xì)胞，而不會(huì)造成傷害。


納米鉆石和藥物輸送


就像運(yùn)送藥物的卡車一樣，人造鉆石可以將各種藥物運(yùn)送到預(yù)定的目標(biāo)，由于納米鉆石的微小尺寸，它們的距離和位置可能會(huì)受到控制。使用納米顆粒給藥的方法已經(jīng)在之前的研究中被證明是成功的。


巴伊蘭大學(xué)新開發(fā)的納米鉆石也被證明是有效的抗氧化劑。這種特性確保穿透人體的顆粒既安全又具有治療作用，因?yàn)樗鼈兊幕瘜W(xué)特性允許它們?cè)诓迦肴梭w之前涂上藥物。



通過光學(xué)追蹤納米鉆石


該研究團(tuán)隊(duì)開發(fā)的光學(xué)方法使他們能夠通過基于藍(lán)色波長(zhǎng)激光的安全、非侵入性傳感，識(shí)別不同皮膚層(表皮、真皮和脂肪)中納米鉆石顆粒的相對(duì)濃度。鑒于紅色波長(zhǎng)激光通常用于人類醫(yī)學(xué)檢查和治療，這本身就是一個(gè)獨(dú)特的發(fā)現(xiàn)。為了確定它們?cè)谄つw中的位置和濃度，患者被短暫地暴露在藍(lán)色激光束中。一種光學(xué)系統(tǒng)可以創(chuàng)建一個(gè)類似于照片的3D圖像，通過這種圖像，經(jīng)過處理的組織的光學(xué)變化可以被提取出來，并通過一種特殊的算法與相鄰的未經(jīng)處理的組織進(jìn)行比較。


這是皮膚學(xué)和光學(xué)工程領(lǐng)域的一個(gè)重大發(fā)展，這將為開發(fā)通過皮膚應(yīng)用的藥物以及使用先進(jìn)納米技術(shù)的現(xiàn)代美容制劑打開大門。Fixler的研究證明了光學(xué)創(chuàng)新在臨床應(yīng)用中的重要性。