研究人员使用超声波在体内产生光

斯坦福大学的研究人员开发了一种非侵入性方法,利用超声波激活的纳米材料在体内传递光。这项技术有望用于先进的医学治疗,包括基因编辑和癌症治疗。

来源:Scientific Inquirer

光在生物学和医学中的应用越来越多——它可以用来刺激细胞生长、操纵神经信号和治疗一些癌症——但它不容易穿过组织。大多数将光带入体内的方法都是侵入性的,需要移除组织或插入光纤。

斯坦福大学的研究人员发明了一种非侵入性方法,可以将光传送到身体任何部位的特定位置。他们的研究成果于 4 月 13 日发表在《自然材料》杂志上,利用分布在血液中的纳米材料将超声波转化为精确的光点。该技术为更简单、侵入性较小的光治疗提供了潜在的路线图。

“超声波使用起来非常方便,而且它比光更能深入人体,”该论文的资深作者、工程学院材料科学与工程助理教授洪国松说。 “利用这些材料,我们可以在大脑、肠道、脊髓、肌肉中——几乎任何地方——产生光发射,而不需要物理植入。”

Hong 和他的同事开始使用的发光材料是大的陶瓷颗粒,更可能用于建筑材料而不是人体。这些材料响应超声波产生的机械应力而发光。

研究人员将它们加工成纳米颗粒,并创建了一种生物相容性涂层,使颗粒能够悬浮在溶液中。然后他们将该溶液注入小鼠体内,小鼠的血管将纳米材料运送到身体的各个部位。

“只要有活的软组织,就会有脉管系统提供营养、氧气和血细胞。我们还可以用它来传递光,”洪说。

光明的未来

科学家们开发了 GOFLOW,一种利用现有卫星深度学习的方法......