據美國物理學家組織網11月17日(北京時間)報道,最近,美國加利福尼亞大學圣地亞哥分校研究人員宣布,他們開發出一種能在低能紅外光下分解的高分子材料,并成功地對首個新材料進行了實驗,為低能近紅外光(Low-power NIR)提供了一種可用于活有機體中的響應材料,在臨床診斷與治療、設計新型人體組織方面都有廣闊的應用前景。相關論文發表在美國化學協會雜志《高分子》上。
近紅外光能穿透皮膚10厘米以下進入身體組織內部,而且能以極高的時空精確度遠程實施,在診斷和治療疾病方面有很大的應用價值,而且低能量的近紅外光不會對身體組織造成傷害,但卻一直沒有與這種波長范圍的光響應的生物材料作為載體。領導該研究的艾達?奧姆塔莉解釋說,如果有一種材料,受到近紅外光照射后會分裂,人們就能在其中裝滿抗癌藥物注入腫瘤,然后用近紅外光照射以釋放出藥物。而目前的近紅外響應材料必須在高能近紅外光照下才能分解,這樣會傷害細胞和組織。
研究小組開發出一種新的聚合物材料,能在低能近紅外光照射下發生響應分解。通過一種多懸掛體聚合物保護群的光分解作用,引發了一連串環化作用和重組反應,導致聚合物骨架的降解。而且即使照射能量足以導致大量的聚合物分解,這種材料在分解前后對細胞無傷害。
“這是第一個能響應無害照射而分解成小分子的聚合物材料。”研究人員說,用低能近紅外光照射,新材料會破碎成小片,對于周圍組織是無毒的。因此可以把它們放入植入式“水凝膠”中(也就是含有各種靈活材料的水),用水凝膠攜帶能釋放藥物或成像劑的新型聚合物材料,以響應近紅外光的照射。
總編輯圈點
覺得這種技術成果遙遠而茫然?我們不如用事實來說話??實驗里,這塊新的高分子材料,在接受25秒單光子吸收的紫外線照射、21分鐘雙光子吸收的近紅外光照射后,損失了50%的分子量。這幾個數據的意義,證明即便是上述那種對生物無害級別的激光能量,都足以導致該聚合物的明顯解體,以方便人們“灌藥”或“取藥”。再加上該物質在發生降解前后,都不對細胞構成危害的特性,其或已表明,人們第一次擁有了具備應用于生命活體潛質的近紅外感光材料。
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