Новые частицы, просто десятки миллимикронов через, сделаны из алмаза и покрыты шелком. Они могут быть введены в живые клетки, и потому что они пылают, когда освещено определенными видами света, биологи могут использовать их, чтобы всмотреться в клетках и распутать молекулярную схему, которая управляет клеточным поведением, или учиться, как клетки реагируют на новый препарат. Покрытые шелком алмазные частицы могли также потенциально использоваться когда-нибудь в клинике, позволяя врачам послать борющиеся с инфекцией антибиотики в целевую область тела.
Команда исследователей из Австралии и Соединенных Штатов описывает этот новый гибридный алмазно-шелковый материал в работе, опубликованной сегодня в журнале Optical Society’s (OSA) Biomedical Optics Express.Наноалмазы, подобные тем в этом исследовании, были исследованы ранее для их потенциального медицинского использования, но это – первый раз, когда шелк был включен с наноалмазами, сказал Асма Халид из Мельбурнского университета, который является первым автором газеты Biomedical Optics Express. «Этот наноалмазно-шелковый гибридный материал важен из-за потенциала, который он предлагает областям биоимиджинга, применения биосенсоров и доставки лекарственных средств», объяснила она.Алмазы – кристаллы углерода.
Но они могут быть сделаны с дефектами – другие атомы, вставленные в кристаллическую структуру – и эти дефекты, позволяют им делать уловки, что безупречные алмазы не могут, такие как поглощение и переиспускание света определенных длин волны, процесс, названный флюоресценцией. Поскольку эти флуоресцентные наноалмазы ярки, стабильны, и безопасны для живой ткани – и могут работать при комнатной температуре – исследователи исследовали свое использование в биологическом отображении и ощущении. Но края вокруг частиц имеют тенденцию быть грубыми и могут заставить наноалмазы становиться пойманными в ловушку в клеточных мембранах.Ранее, другие исследователи решили эту проблему покрытием частицы с липидами, классом молекул, найденных в жирах и восках.
Согласно новому исследованию, однако, лучшее решение состоит в том, чтобы покрыть наноалмазы в шелке, который прозрачен, гибок, совместим с биологической тканью и биоразлагаем, таким образом, это не оставит вредных побочных продуктов в теле.Когда исследователи проверили свой новый гибридный материал, они нашли, что шелк остается прозрачным, означая, что это не блокирует жар наноалмазов.
Они также обнаружили, что шелк не только сохраняет оптические свойства наноалмазов, но и он увеличивает их яркость к двум – четырем разам. Наконец, новый материал, кажется, безопасен для использования в теле: это не оставило вредные воздействия даже после пребывания в течение двух недель внедренными в живой ткани, предположив, что это нетоксичное и неподстрекательское, говорят исследователи.
В будущем команда предполагает диапазон наноалмазно-шелковых структур, которые могли помочь исследователям улучшить методы для борьбы с инфекциями в целевых областях тела. Тонкая пленка нового вещества, неся наркотики, могла быть внедрена непосредственно в зараженную область, минимизировав подверженность пациента наркотикам.
Шелк может также быть разработан, чтобы ухудшиться по определенному уровню, который позволил бы клиницистам управлять выпуском лекарств.