Новый класс светочувствительных наночастиц может однажды обеспечить новые подходы к медицинской визуализации
Исследовательская группа из Университета Мартина Лютера в Галле-Виттенберге (MLU) разработала частицы, поглощающие лазерный свет и преобразующие его в тепло, что изменяет их внутреннюю структуру, подобно сложенным белкам. Исследование [опубликовано](https://www.nature.com/articles/s42004-025-01518-x) в журнале Communications Chemistry.
Разработанные частицы известны как одноцепочечные наночастицы (SCNPs)
Эти частицы состоят из индивидуально сложенных полимерных цепей. Учёные внедрили в эти цепи молекулы полипиррола, которые поглощают свет в ближнем инфракрасном диапазоне и преобразуют его в тепло.
Лазерное облучение не только вызывает нагрев наночастиц, но и изменяет их внутреннюю структуру, — говорит химик из MLU профессор Вольфганг Биндер. Он руководил исследованием вместе с доктором Юстусом Фридрихом Туммлером, профессором Карстеном Мёдером из Института фармации и профессором Яном Лауфером из Института физики.
SCNPs обладают замечательной термочувствительностью
Их структура реагирует на изменения температуры. Это свойство основано на специфическом молекулярном дизайне частиц, который также позволяет им очень эффективно преобразовывать свет в тепло. Эксперименты в лаборатории показали, что даже слабого лазерного луча и относительно небольшого количества наночастиц достаточно для генерации очень высоких локальных температур — до 85 °C.
Этот эффект важен, например, для методов визуализации, используемых в медицинской диагностике. Быстрый нагрев ткани вызывает звуковые волны, которые можно измерить с помощью фотоакустической визуализации. Этот метод, в свою очередь, может быть использован для создания трёхмерных моделей внутренней части тела. Команда надеется, что недавно разработанные частицы могут помочь в изучении развития рака через несколько лет, например, путём использования фотоакустической визуализации для повышения видимости опухолей и отслеживания их реакции на лечение.
Потенциал применения выходит далеко за рамки визуализации
В будущем мы хотим использовать наночастицы для целенаправленной доставки активного вещества в организм и его активации там с помощью света и тепла, — объясняет Биндер. Частицы могут быть использованы даже для уничтожения раковых клеток с помощью светоконтролируемой гипертермии. Однако необходимы более масштабные исследования для изучения терапевтического потенциала новых частиц.
Предоставлено Университетом Мартина Лютера в Галле-Виттенберге.