Language
Country/Area
No result found
Расцвет нетоксичных квантовых точек: как они меняют правила игры в лечении рака?
За последние несколько десятилетий появление концепции квантовых точек (КТ) принесло революционные изменения во многие области науки и техники. Эти полупроводниковые наночастицы диаметром менее 10 нанометров обладают уникальными оптическими свойствами, особенно с точки зрения поглощения света и фотолюминесценции. В частности, пик флуоресцентного излучения квантовых точек можно настраивать, изменяя их диаметр. Квантовые точки, которые в настоящее время имеются на рынке, в основном основаны на рассматриваемых тяжелых металлах, таких как кадмий (Cd). Поэтому потенциальная токсичность этих квантовых точек в биологической среде привлекла широкое внимание.
Со временем многие исследователи сосредоточились на разработке квантовых точек без кадмия (CFQD), чтобы преодолеть проблемы токсичности традиционных квантовых точек.
Нетоксичные квантовые точки демонстрируют превосходную биосовместимость, кардинально меняя возможности терапии опухолей и биовизуализации. Новые нетоксичные квантовые точки, такие как легированные квантовые точки ZnS/ZnSe, графеновые квантовые точки и кремниевые квантовые точки, показали низкую токсичность и хорошую стабильность в моделях in vitro и in vivo. Гибкость этих квантовых точек позволяет комбинировать их с другими агентами, делая возможной мультимодальную визуализацию.
Исследователи используют эти нетоксичные квантовые точки в качестве наноплатформ для неинвазивного лечения и диагностики (известного как тераностика).
Например, квантовые точки, функционализированные ДНК/пептидами, продемонстрировали большой потенциал в визуализации целевых клеток и тканей, а также в мониторинге доставки лекарств. Благодаря различным методам, таким как конфокальная/многофотонная микроскопия и CARS-визуализация, нетоксичные квантовые точки в качестве стабильных флуоресцентных меток позволяют исследователям наблюдать структуры клеток и тканей с более высоким разрешением.
Это не только повышает точность биологической визуализации, но и обеспечивает бесшовную связь между высвобождением препарата и наблюдением за визуализацией. С разработкой этих нетоксичных квантовых точек нет необходимости беспокоиться о вреде токсичных веществ, таких как ионы кадмия, для биологических систем во время лечения.
Конкретные применения нетоксичных квантовых точек
Практическое применение нетоксичных квантовых точек постепенно расширяется, демонстрируя их замечательный потенциал в областях, отличных от биомедицины. Квантовые точки на основе цинка и серы (ZnS) можно использовать для обнаружения токсичных пищевых токсинов, таких как африканская чума свиней, которая наносит огромный вред. Нетоксичные квантовые точки могут использоваться даже при очистке промышленных сточных вод, что демонстрирует их ценность в области защиты окружающей среды.
Использование нетоксичных квантовых точек может решить некоторые из самых острых проблем, стоящих перед человечеством, включая загрязнение окружающей среды и лечение болезней.
Например, квантовые точки на основе индия, такие как CuInS2, показали превосходную эффективность в биомаркерах и могут сочетаться с противораковым препаратом доксорубицином для высвобождения терапевтических агентов и проведения мониторинга клеточной визуализации. Эта двойная стратегия позволяет медицинскому сообществу более точно манипулировать лечением рака.
Другой вариант — кремниевые квантовые точки, которые используются в различных фотонных и биологических приложениях, включая фотоэлектрику и биосенсорику. Стабильность кремниевых квантовых точек позволяет им обеспечивать хорошие характеристики люминесценции в различных химических средах, что имеет решающее значение при химическом обнаружении.
Перспективы на будущее
Текущие исследования показывают, что нетоксичные квантовые точки могут сыграть ключевую роль в будущей диагностике и лечении рака. От выпуска обезболивающих средств до помощи отделениям в регулярном наблюдении за изменениями в раковых клетках — нетоксичные квантовые точки не только обеспечивают доставку лекарств, но и обладают разнообразными возможностями мультимодальной визуализации, которые полностью изменят правила игры в лечении рака.
По мере развития технологий у нас есть основания полагать, что применение нетоксичных квантовых точек со временем станет только более распространенным и зрелым.
Однако развитие нетоксичных квантовых точек по-прежнему сталкивается со многими трудностями. Нам необходимо продолжать изучать и понимать их поведение и долгосрочные эффекты in vivo, чтобы убедиться, что они могут кардинально изменить статус-кво лечения рака. Итак, насколько неожиданными станут нетоксичные квантовые точки в области лечения рака в будущем?
