Under förra seklet, det har varit häpnadsväckande framsteg inom medicinsk vetenskap, som leder till utveckling av effektiva, effektiva läkemedel för behandling av cancer och en mängd andra sjukdomar. Men slumpmässig spridning av läkemedel i hela kroppen sänker ofta deras effektivitet och, ännu värre, skadar frisk vävnad. Ett utmärkt exempel på detta är användningen av kemoterapiläkemedel, som arbetar för att blockera celldelning, orsakar håravfall och tarmproblem hos cancerpatienter (hårväxt och eliminering av avfall beror båda på snabb cellomsättning).

Detta har lett till ett globalt försök att utveckla smartare system för läkemedelsleverans som mer effektivt riktar sig till den specifika delen av kroppen som drabbats av cancer, kringgå frisk vävnad. En ny utgåva av ACS -tillämpade material och gränssnitt presenterar banbrytande arbete på området av Technion -fakulteten för bioteknik och matteknik.

Doktorand Alona Shagan och biträdande professor Boaz Mizrahi har utvecklat en teknik som gör att läkemedel endast kan levereras och släppas ut till den sjuka vävnaden som läkemedlet riktar sig mot. Den nya metoden använder en unik polymerbeläggning som innehåller guldpartiklar i nanoskala, förutom själva läkemedlet. Läkemedlet släpps bara när ett ljus lyser på guldpartiklarna, orsakar att den polymera beläggningen smälter.

"Fotoutlösta material fyller en viktig roll i en rad biomedicinska tillämpningar, "sade Shagan." Men trots denna enorma potential, dessa material används sällan på grund av toxiner i själva polymerbeläggningen, och skador orsakade av högenergi (kortvågigt) ljus. "

Forskarna utformade den unika leveransmetoden för att släppa under långvågigt ljus (Near-Infrared, NIR). Ljuset värmer guld nanoshells, smälta polymerförpackningen, och släpper ut läkemedlet. Den främsta fördelen med NIR -ljus är dess förmåga att tränga igenom kroppsvävnader utan att skada dem.

"Vi har utvecklat ett material med olika smältpunkter, så att vi kan styra det med låg intensitet, "förklarar prof. Mizrahi." Vårt system består av FDA-godkända material, och vi är relativt nära klinisk tillämpning. "

Forskarna tror att denna nya teknik kan användas för en mängd andra applikationer, såsom tätning av inre och yttre skador, tillfällig hållning av vävnad under operationen, eller som biologiskt nedbrytbara byggnadsställningar för odling av transplantationsorgan. Det kan till och med vara möjligt att använda polymeren som en del av den självläkande processen, ger den ett brett utbud av både medicinska och icke-medicinska applikationer.

"Denna artikel fokuserar på konceptet och materialet:hur vi kan utforma materialet för att uppfylla dessa speciella fysiska och mekaniska krav, "säger prof. Mizrahi." Nästa steg kommer att innefatta att skapa partiklar som innehåller läkemedlen så att vi kan testa deras förbättrade effektivitet med hjälp av denna leveranssteknik. Vi kommer att diskutera det i en kommande artikel. "