انفجار «نانو نارنجک» با تابش مادون قرمز

محققان روسی نانوذراتی ارائه کردند که قابلیت مقابله با سرطان و برخی بیماری‌های دیگر را دارند. ایکاترینا اسکورب و همکارانش از دانشگاه ITMO در سن‌پترزبورگ نوعی نانوذرات توخالی ساختند که روی سطح آن‌ها فیلامنت‌های پلیمری و گرانول‌هایی از جنس اکسید تیتانیوم و نقره دارد.

زمانی که این نانوذرات در معرض پرتو مادون قرمز قرار می‌گیرند، ساختارشان دچار فروپاشی شده و محتویات آن‌ها آزاد می‌شود.

در مقاله‌ای که این گروه در نشریه‌ی Bioconjugate Chemistry به چاپ رساندند، این نانوذرات را روی باکتری‌ها مورد آزمایش قرار دادند، باکتری‌هایی که DNA آن‌ها به‌گونه‌ای اصلاح شده‌است که درصورت تماس با قند مصنوعی، درخشان می‌شوند. آن‌ها قند مصنوعی را درون نانوذرات قرار داده تا بعد از رهاسازی، با این باکتری‌ها تماس داشته و فرآیند درخشش اتفاق افتد.

در واقع محققان این نانوذرات را که شبیه به نارنجک است، با لیزر مادون قرمز هدف قرار می‌‌دهند تا دچار فروپاشی شوند. زمانی که غشای نانوذرات منفجر شد، محتویات آن خارج شده و با باکتری برهم‌کنش می‌دهد. وجود درخشش در محیط آزمایش نشان‌دهنده‌ی عملکرد صحیح این فرآیند است.

نکته‌ی مهم در این آزمایش این است که نه نانوذرات و نه فروپاشی ساختار آن‌ها تأثیری روی سلول‌های باکتری ندارد. از آنجایی که پرتوهای مادون قرمز به راحتی از بافت بدن عبور می‌کنند، این روش برای درمان بیماری‌هایی نظیر سرطان مناسب است. محققان این پروژه معتقدند که با این روش می‌توان ترکیبات دارویی را درون نانوذرات قرار داد و برای از بین بردن تومور سرطانی یا عفونت آن را در محل مورد نظر منفجر کرد تا محتویات دارویی آزاد شوند.

اسکورب می‌گوید: « این نتایج نه تنها در زمینه‌ی رهاسازی دارو اهمیت دارد، بلکه می‌توان از آن برای تولید کامپیوتری که مولکول‌های زیستی جایگزین تراشه‌های سیلیکونی هستند، استفاده کرد. با این فناوری می‌توان فرآیندهای شیمیایی را با دقت کنترل کرد.»

برای تولید نانوذرات، این گروه از فناوری نانومواد حساس به نور و روش سوئیچ شیمیایی استفاده کردند.