آشکار سازی نانو ذرات

شیمی­دانان و فیزیک­دانان دانشگاه مارتین لوتر هاله ویتنبرگ (MLU) در یک مطالعه نشان داده­اند نانوذرات پرشده با رنگ مي­توانند در تکنیک­های جدید تصویربرداری استفاده شوند. این محققان هم­چنین اولین گروهی هستند که ساختار داخلی ذرات را به طور کامل تعیین کردند و نتایج آن­ در مجله Angewandte Chemie منتشر شد.

نانوذرات تک زنجیره­ای (SCNP) ماده بسيار مناسبي برای کاربردهای شیمیایی و زیست پزشکی هستند. آن­ها فقط از یک زنجیره مولکول ایجاد می­شوند که به ذره­ای تقسیم می­شوند و اندازه محیط آن سه تا پنج نانومتر است.

پروفسور Wolfgang Binder از مركز شیمی در MLU می­گوید: «اين نانوذرات از آن­جا که بسیار کوچک هستند، می­توانند در بدن انسان به همه جا سفر کنند و برای اهداف مختلفی مورد استفاده قرار گیرند.»

بایندر و تیمش نانوذرات تک زنجیره­ای جدیدی تولید کردند که می­تواند در پزشکی مورد استفاده قرار گیرد. او می­گوید: «به این نتیجه رسیدیم که نانوذرات تولید شده ما، باید ساختار داخلی خاصی داشته باشند.» برای تأیید این موضوع، او با كمك همكاران گروه­های شیمی و فیزیك در MLU و با استفاده از ترکیبی از رزونانس چرخش الکترون و طیف سنجی فلورسانس، توانستند ساختار SCNP را برای اولین بار تجسم کنند.

هدف گروه تحقیقاتی Binder تولید نانوذرات برای آزمایش تشخیصی است. با این حال، تولید نانوذرات کار پیچیده­ای است. هافمن، دانشجوی دکترای گروه تحقیقاتی Binder توضیح می­دهد: «آن­ها باید برای بدن کاملاً نامرئی باشند.» آن­ها توسط سیستم ایمنی بدن از بین نمی­روند و هم­چنین باید مکان­های اتصال داخلی مناسب داشته باشند تا یک رنگ یا مولکول دیگر در آن ذخیره و محافظت شود. علاوه بر این، آن­ها باید محلول در آب باشند تا بتوانند از طریق جریان خون منتقل شوند.

این رنگ که در طی فرآیند تولید در نانوذره گنجانده شده است، قرار است برای تصویربرداری به اصطلاح فوتو آکوستیک استفاده شود. این روش جایگزینی برای توموگرافی رایانه­ای است كه هيچ تابش خطرناکي ندارد و به پزشكان اجازه می­دهد از بیرون بدن به عمق بافت نگاه کنند. به طور معمول، رنگ به سرعت توسط بدن از بین می­رود اما در اين روش، نانوذرات ریز از رنگ محافظت مي­كنند.

از SCNP می­توان در طیف گسترده­ای از برنامه­های دیگر نیز استفاده کرد. به عنوان مثال، آن­ها می­توانند به عنوان نانو رآکتورهایی که در آن­ها واکنش­های شیمیایی اتفاق می­افتد استفاده شوند.

بودجه این پژوهش توسط بنیاد تحقیقات آلمان DFG(Deutsche Forschungsgemeinschaft) تأمین شده است.

منبع:

https://www.sciencedaily.com/releases/2021/02/210208104618.htm