Licht Geschnitzte ' Nano - Volcanoes " Versprechung für Drug Delivery
Forscher von der North Carolina State University haben ein Verfahren zur Schaffung von " Nano- Vulkane " von leuchtenden verschiedenen Farben des Lichts durch eine nanoskalige " Kristallkugel " aus einem synthetischen Polymer hergestellt entwickelt. Diese Nano Vulkane können genaue Mengen anderer Materialien zu speichern und halten Versprechen für neue Drug-Delivery- Technologien .
Die Forscher erstellen die Nano- Vulkane , indem sphärische , transparenten Polymer -Nanopartikel direkt auf der flachen Oberfläche eines dünnen Films . Sie strahlen dann ultraviolettem Licht durch das transparente Kugel , die das Licht streut, und erzeugt ein Muster auf dem Dünnfilm . Der dünne Film aus einem photoreaktiven Material, das eine chemische Veränderung , wo es von der Licht getroffenen zogen werden. Die Forscher tauchen dann den Dünnfilm in einer flüssigen Lösung, entfernt die Teile des Films , die dem Licht ausgesetzt wurden, wäscht . Das Material, das bleibt ist wie ein nanoskaliger Vulkan geformt .
"Wir können das Lichtmuster durch Ändern der Durchmesser der Nanopartikel- Sphären zu kontrollieren, oder durch Änderung der Wellenlänge - oder Farbe - des Lichts, das wir durch die Sphären glänzen ", sagt Xu Zhang , Doktorand in der mechanischen und Raumfahrttechnik an NC State und führen Autor der ein Papier beschreibt die Arbeit . " Das heißt, wir können die Form und Geometrie dieser Strukturen , wie zum Beispiel , wie groß der Hohlraum der Nano Vulkan werden zu kontrollieren."
Die Forscher entwickelten ein sehr genaues Computermodell, das die Form und Abmessungen der Nanovulkanbezogen auf den Durchmesser der nanoskaligen Kugel und der Wellenlänge des Lichts vorhersagt.
Da diese Strukturen genau gemessen Hohlkernen , und genau gemessen Öffnungen am "Mund" der Nano Vulkanen , sind sie gute Kandidaten für Drug-Delivery- Mechanismen . Die Größe des Kerns würde die Benutzer , um die Menge des Medikaments ein Nano Vulkan speichern würde steuern, während die Größe der Öffnung an der Oberseite der Nano Vulkan könnte verwendet werden , um die Freisetzung des Medikaments zu regulieren.
" Die in diesem Verfahren verwendeten Materialien sind relativ preiswert, und der Prozess kann einfach skaliert werden ", sagt Dr. Chih- Hao Chang, ein Assistent Professor für mechanische und Raumfahrttechnik an der NC State und Co-Autor des Papiers. "Darüber hinaus können wir die Nano- Vulkane in einem einheitlich strukturierten Anordnung , die auch nützlich für die Kontrolle Medikamentenabgabe sein kann zu produzieren. "
Changs Team arbeitet nun daran, das Verständnis für die Freisetzungsrate aus den Nano- Vulkane, wie , wie schnell Nanopartikel unterschiedlicher Größe werden " Flucht" aus Nano- Vulkane mit unterschiedlich großen Mund zu verbessern. "Das ist wesentliche Informationen für Drug-Delivery- Anwendungen ", sagt Chang.
" Es ist aufregend, unser Verständnis, wie Licht streut durch Partikel zu nehmen und es auf der Nanolithographie , um sich etwas einfallen lassen , die tatsächlich den Menschen helfen kann."