Exakt inriktning på biologiska molekyler, såsom cancerceller, för behandling är en utmaning, på grund av deras stora storlek. Nu , Taiwanesiska forskare har föreslagit en avancerad lösning, baserad på en ny kombination av tidigare använda tekniker, som potentiellt kan tillämpas på termisk cancerterapi. Pei-Chang Tsai från Institute of Atomic and Molecular Sciences, på Academia Sinica, Taipei, och kollegor publicerade just i EPJ QT en förbättrad avkänningsteknik för uppvärmning i nanometerskala och temperaturavkänning. Genom att använda en kemisk metod för att fästa guld nanorods på ytan av en diamant nanokristall, författarna har uppfunnit en ny biokompatibel nanoenhet. Den kan leverera extremt lokal uppvärmning från en nära-infraröd laser riktad mot guldnanoroderna, samtidigt som den exakt känner av temperaturen med nanokristallerna.

Författarnas labb är specialiserat på att tillverka ljusa fluorescerande diamantnanokristaller. Det speciella med dessa nanokristaller är att de innehåller en hög koncentration av punktliga färgcentrumdefekter. När den utsätts för grönt ljus, dessa centra avger ett rött fluorescerande ljus, användbar för subcellulära bildbehandlingstillämpningar. Till skillnad från vanligt fluorescerande material, dessa centra kan också förvandlas till överkänsliga nanosonder för att detektera temperatur och magnetfält, via optisk manipulation och detektering.

Genom att introducera guld nanopartiklar till nanokristallen, författarna gör det möjligt att omvandla det inkommande laserljuset till extremt lokaliserad värme. Dessa guldnanopartiklar kan därför fungera som omkopplingsbara nanovärmare för terapier baserade på att leverera intensiv och exakt värme till cancerceller, använder en laser som energikälla. Nyheten med denna studie är att den visar att det är möjligt att använda diamantnanokristaller som överkänsliga temperatursensorer med en hög rumslig upplösning – från 10 till 100 nanometer – för att övervaka mängden värme som levereras till cancerceller.