文章图片
文章图片
长三角G60激光联盟导读
据悉 ， 皮肤是人体中最大和最易接近的器官之一 ， 但穿透其深层进行药物和美容治疗仍然是科学的一个难题 。
非聚集性纳米金刚石应用于离体皮肤样本 ， 并穿透所有皮肤层：表皮、真皮和脂肪 。 使用基于激光的非侵入性光学技术 ， 对纳米金刚石的渗透进行了分析 。 来源：Prof. Dror Fixler Bar-Ilan University
目前 ， 已有一些通过皮肤穿透的治疗方法 ， 如通过皮肤施用尼古丁贴片来戒烟 ， 但这种治疗方法很少 ， 因为穿透的颗粒必须不大于100纳米 。 利用这些微小颗粒创造有效的工具是一个巨大的挑战 。 由于粒子很小 ， 很难看到 ， 因此确定它们在体内的确切位置同样具有挑战性 ， 这是确保它们到达预期目标组织所必需的信息 。 今天 ， 这种信息是通过侵入性的 ， 通常是痛苦的活检获得的 。
以色列Bar-Ilan大学的研究人员开发了一种新方法 ， 为克服这两个挑战提供了创新解决方案 。 他们将纳米技术和光学技术相结合 ， 生产出微小的（纳米级）金刚石颗粒 ， 这些颗粒非常小 ， 能够穿透皮肤 ， 提供医疗和美容补救措施 。 此外 ， 他们创建了一种安全的激光光学方法 ， 可以量化纳米金刚石穿透皮肤的各个层 ， 并以无创的方式确定其在身体组织内的位置和浓度 ， 无需活检 。
纳米金刚石应用于皮肤样品并渗透到所有皮肤层：纳米金刚石浓度随着层深而降低 。 来源：Aharon Hefer Bar-Ilan University
这一创新成果刚刚由该大学纳米技术和先进材料研究所的研究人员与Kofkin工程学院和化学系合作发表在科学杂志《ACS Nano》上 。
纳米钻石尺寸为百万分之一毫米 ， 是通过在封闭的室内引爆炸药来制造的 。 在这种条件下 ， 高温高压会使炸药中的碳原子聚合在一起 。 在这个过程中产生的纳米钻石足够小 ， 可以穿透组织 ， 甚至细胞 ， 而不会造成伤害 。
用\uD835\uDF07\uD835\uDC52\uD835\uDC53\uD835\uDC53≈0.77[\uD835\uDC5A\uD835\uDC5A?1
提取的脂内校准体模的相位图像被分为单次散射和多次散射区域(分别为蓝色和红色) 。 对每个ROI分别计算每个区域的RMS ， 并将两个值与我们的校准曲线进行比较 。
纳米钻石与药物输送
就像运送货物的卡车一样 ， 人造钻石可以将各种药物运送到预定目标 ， 由于纳米钻石的微小尺寸 ， 它们的距离和位置可以控制 。 在先前的研究中 ， 使用纳米颗粒的药物递送方法已经被证明是成功的 。
Bar-Ilan大学新开发的纳米钻石也被证明是有效的抗氧化剂 。 这种性质确保了穿透身体的颗粒既安全又有治疗作用 ， 因为它们的化学性质允许它们在进入身体之前被药物包裹 。
fNDs VS NDs 。 （a）包括铈抗团聚涂层的fNDs的TEM图像 ， b)未涂层的NDs聚合体的TEM图像 。
通过光学追踪纳米钻石
研究团队开发的光学方法使他们能够通过基于蓝色波长激光的安全和无创感测 ， 识别不同皮肤层（表皮、真皮和脂肪）中粒子的相对纳米金刚石浓度 ， 鉴于红色波长激光通常用于人体医疗检查和治疗 ， 这本身是一个独特的发现 。 为了确定它们在皮肤中的位置和浓度 ， 患者短暂暴露在蓝色激光束中 。 光学系统创建类似照片的3D图像 ， 通过该3D图像可以提取治疗组织中的光学变化 ， 并使用专门创建的算法将其与相邻的未治疗组织进行比较 。
IMOPE扫描模式的分析过程 。
“这是皮肤病学和光学工程领域的重大发展 ， ” Bar-Ilan大学纳米技术和先进材料研究所所长、研究团队成员Dror Fixler教授说 。 “这可能为开发通过皮肤应用的药物以及使用先进纳米技术的现代化妆品制剂打开了大门 。 ”Fixler的研究在研究员Channa Shapira和其他人的协助下 ， 证明了光学创新在临床应用中的重要性 。
【临床医学新突破：研究人员生产出能够通过皮肤传递药物和化妆品的纳米钻石】来源：Noninvasive Nanodiamond Skin Permeation Profiling Using a Phase Analysis Method: Ex Vivo Experiments ACS Nano (2022). DOI: 10.1021/acsnano.2c03613
推荐阅读
- 不要找钻石了，我们的星球就是钻石，地下蕴藏着几千亿吨的能量
- 再现“天王星之雨”：X射线激光器可将塑料转化为钻石
- （四）发现物质粒子缺口和能量缺失
- 重现天王星上的钻石雨：科学家使用X射线激光将塑料转化为钻石
- 【星协】宇宙之最可爱的星球
- 整个宇宙都在下“钻石雨”，钻石雨在宇宙中是非常常见的
- 外星人持续加码功能饮料，能撑起唐彬森的“百亿目标”吗？
- 钻石和莫桑钻哪个更好，钻石和莫桑钻哪个更闪折射率大？
- 为什么那么多人买莫桑钻？莫桑钻值得买吗？