研究者が透明な方解石を人工金に変えた

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図は、金色のバテライトの3D再構成と、レーザーによる球状体の加熱を示しています。クレジット
テルアビブ大学

要約：
メタマテリアルの飛躍的進歩：世界で初めて、テルアビブ大学の研究者は、透明な方解石ナノ粒子を輝く金のような粒子に変換する革新的なナノテクノロジーを開発しました。言い換えれば、彼らは透明な粒子を、その非常に小さな寸法にもかかわらず目に見える粒子に変えました。研究者によると、新しい材料は革新的な癌治療のためのプラットフォームとして役立つことができます。

研究者たちは透明な方解石を人工の金に変えました

テルアビブ、イスラエル| 11年2021月XNUMX日に投稿

Advanced Materialsに掲載された新しい論文では、テルアビブ大学のIby and AladarFleischman工学部のRomanNoskov博士とPavelGinzburg博士、フォトニクスセンターのDmitry Gorin教授、およびスコルコボ科学技術研究所（Skoltech）の量子材料とMVロモノーソフモスクワ州立大学のDr. Evgeny Shirshinは、自然界には見られない特性を持つ材料であるメソスコピックメタマテリアルを介した光共振の生体に優しい送達の概念を導入しました。。このアプローチは、生物医学システムの多機能性に有望な見通しを開き、デザイナーが作成した単一のナノ粒子をセンシング、光熱療法、光音響トモグラフィー、バイオイメージング、および標的化薬物送達に使用できるようにします。

「この概念は、ナノメディシンのニーズを満たすことを目的とした、メタマテリアルの物理学と生物有機化学の間のインターフェースにおける学際的な思考の結果です。生体組織が透明な近赤外スペクトルウィンドウをカバーする強い三重共鳴を示す生体適合性コンポーネントからメゾスコピックサブミクロンメタマテリアルを作成することができました」とRomanNoskov博士は述べています。

ナノスケールの光局在化が可能であり、いくつかの機能を実行できるナノ構造は、多数の生物医学的用途において非常に望ましい。ただし、光学特性のエンジニアリングでは有毒な化合物や化学物質の使用が必要になることが多いため、生体適合性は通常問題になります。研究者たちは、現在有望なドラッグデリバリービヒクルと考えられている金ナノシードと多孔質バテライト（炭酸カルシウム）スフェルライトを採用することでこの問題を解決しました。このアプローチでは、金ナノシードをバテライト足場に制御可能に注入し、メゾスコピックメタマテリアルであるゴールデンバテライトを生成します。その共鳴特性は、バテライト内の金の量を変更することで幅広く調整できます。さらに、バテライト球体の高いペイロード容量により、薬物と蛍光タグの両方を同時にロードできます。彼らのシステムの性能を例示するために、研究者らは、光熱療法および光音響トモグラフィーで非常に望ましい、赤および近赤外波長でのゴールデンバテライトの効率的なレーザー加熱を実証しました。

Pavel Ginzburg教授は、次のように要約しています。「この新しいプラットフォームにより、ほぼオンデマンドで導入できるシンプルなアドオンとして、複数の機能に対応できます。光学イメージングと温熱療法に加えて、MRIの可視性、機能的な生物医学材料、および他の多くのモダリティをミニチュアナノスケール粒子内に導入することができます。私たちの共同作業は、生体内でのデモンストレーションにつながり、新しい生物医学技術への道を開くと信じています。」

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