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研究人员制造出微小的纳米颗粒并首次揭示其内部结构

马丁·路德大学哈雷·威登堡(MLU)的化学家和物理学家在最近的一项研究中表明,微小的纳米颗粒可以配备染料,并可以用于新的成像技术。研究人员也是第一个完全确定颗粒内部结构的人。他们的结果发表在著名的Angewandte Chemie杂志上。

单链纳米颗粒(SCNP)是化学和生物医学应用中的一种有吸引力的材料。它们是由单链分子折叠而成,该分子链折叠成一个颗粒,其周长为三到五个纳米。MLU化学研究所的沃尔夫冈·宾德教授说:“由于它们很小,它们可以在人体的任何地方传播,并可以用于各种各样的目的。” 由于这是一个新的研究领域,因此一些问题仍未得到解答。例如,到目前为止,仅假设了粒子的内部结构,但尚未最终解决。

宾德(Binder)和他的团队开发出可用于医学的新型单链纳米颗粒后,他们想了解更多有关其结构的信息。宾德说:“我们得出的结论是,我们开发的纳米粒子必须具有特殊的内部结构。” 为此,他联系了MLU化学和物理系的同事。结合使用电子自旋共振和荧光光谱,科学家们首次能够可视化SCNP的结构。宾德解释说:“它们形成了一种可以保护染料或其他分子的纳米袋。” 他们的发现与以前关于这种微小颗粒内可能的空间结构的假设相符。

Binder研究小组的目的是开发用于诊断测试的纳米颗粒。然而,生产纳米颗粒是复杂的任务。“它们必须对身体几乎是不可见的,”博士Justus Friedrich Hoffmann解释说。活页夹研究小组的学生。它们不能被人体的免疫系统破坏,它们还必须具有正确的内部结合位点,以便可以存储和保护染料或其他分子。此外,它们必须是水溶性的,以便可以通过血流运输。霍夫曼说:“它们通常会结成大块,但我们现在已经能够产生单个的颗粒。” 他们使用化学技巧将链凝聚成所需的形式。

在制造过程中掺入的染料将用于所谓的光声成像。该程序是计算机断层扫描的替代方法,但没有危险的辐射。它可以让您从体外观察组织深达几厘米。宾德说,通常情况下,染料会很快被人体破坏。微小的纳米颗粒可以保护染料,例如可以用于可视化它通过血管进入的肿瘤。

SCNP还可用于多种其他应用。例如,它们可用作发生化学反应的纳米反应器。

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