Theranostics ist ein aufstrebendes Gebiet der Medizin, dessen name eine Kombination aus „therapeutics“ und „Diagnose.“ Die Idee hinter theranostics ist die Kombination von Drogen und/oder Techniken, um gleichzeitig-oder nacheinander — zu diagnostizieren und zu behandeln medizinischen Bedingungen, und auch die überwachung der Reaktion des Patienten. Das spart Zeit und Geld, sondern können auch umgehen, einige der unerwünschten biologischen Effekte, die auftreten, wenn diese Strategien werden separat verwendet werden.

Heute, theranostics-Anwendungen werden immer häufiger Nanopartikel, vereinen diagnostische Moleküle und Drogen in einem einzigen agent. Die Nanopartikel als Träger für molekulare „cargo“, z.B. ein Medikament oder ein Radioisotop, um Krebs-Patienten in der Strahlentherapie, Ausrichtung auf bestimmte biologische Signalwege im Körper des Patienten, während die Vermeidung von Schäden an gesunden Geweben.

Einmal an Ihre Zielgewebe, die Nanopartikel produzieren diagnostischen Bildern und/oder liefern Sie Ihre Ladung. Dies ist die cutting-edge-Technologie „nanotheranostics,“ die hat sich zu einem wichtigen Fokus der Forschung-wenn auch mit vielen Einschränkungen zu überwinden.

Nun, das Labor von Sandrine Gerber an der EPFL, gemeinsam mit Physikern an der Universität Genf, entwickelt haben, eine neue nanotheranostic system überwindet einige der Probleme, die mit bisherigen Ansätzen. Das system verwendet „harmonische Nanopartikel“ (HNPs), eine Familie von Metall-OXID-Nanokristalle mit außergewöhnlichen optischen Eigenschaften, insbesondere Ihre emission in Antwort auf die Anregung von UV bis Infrarot-Licht, und Ihre hohe photostabilität. Es war dieses feature brachte, dass HNPs in nanotheranostics, als Wissenschaftler versuchten, einige Probleme zu lösen, mit fluoreszierenden Sonden.

„Die meisten Licht-aktiviert nanotheranostic Systeme benötigen energiereiche UV-Licht zu begeistern Ihre photoresponsive Gerüste“, sagt Gerber. „Das problem ist, dass diese Ergebnisse in Armen Eindringtiefe und kann Schäden an lebenden Zellen und Geweben, die Grenzen der biomedizinischen Anwendungen.“

Das neue system, das Gerber-Gruppe entwickelt, vermeidet diese Probleme durch die Verwendung von silica-beschichtetem Wismut-Ferrit HNPs funktionalisiert mit Licht-responsive Käfig molekularen Ladungen. Diese Systeme können leicht mit der nah-Infrarot-Licht (Wellenlänge 790 Nanometer) und abgebildet, die bei längeren Wellenlängen für die beiden Nachweis-und Droge-release-Prozesse. Diese beiden Funktionen macht das system medizinisch sicher für die Patienten.

Sobald Licht ausgelöst, die HNPs release Ihrer Ladung-in diesem Fall L-tryptophan, die als ein Modell. Die Wissenschaftler überwacht und quantifiziert die Version mit einer Technik, die verbindet-Flüssigkeits-Chromatographie und Massenspektrometrie, die die imaging-diagnostische Teil des nanotheranostic system.

Die Autoren erklären, dass „diese Arbeit ist ein wichtiger Schritt in der Entwicklung der nanocarrier Plattformen ermöglichen entkoppelt imaging in Tiefe Gewebe-und on-demand-release von Therapeutika.“