軟X射線觀察納米載體為智能醫學帶來突破 可以為醫學研究節省更多時間

在高靶向藥物輸送和環境清理方面，微小納米載體有巨大潛力。為研究納米載體，科學家需要附著熒光染料或重金屬標記來觀察其結構，而在此過程中納米載體的結構和行為經常會被破壞。最近，美國華盛頓州立大學研究人員開發出一種新技術，利用一種軟X射線，以更簡單、非破壞性的方式觀察納米載體的內部結構、化學性質和環境行為，且完全不需要任何標記。

用于藥物輸送的有機納米載體通常由碳基分子制成，碳基分子要么親水，要么疏水。這些所謂的親水和疏水分子結合在一起，在水中自組裝，會將疏水部分隱藏在親水外殼內。

此次，研究人員使用軟共振X射線來分析納米載體。軟X射線是一種特殊的光，位于紫外線和硬X射線之間。硬X射線就是醫生用來觀察骨折的光。這些特殊的軟X射線幾乎可以被任何東西吸收，包括空氣，所以這項新技術需要高真空環境。

研究團隊采用軟X射線來研究一種可打印的碳基電子產品材料，其可作為水基有機納米載體穿透水膜。由于每個化學鍵可吸收不同波長或顏色的軟X射線，因此，研究人員調整了X射線的顏色，通過它們獨特的化學鍵來照明納米載體的不同部分。這使得他們能夠評估納米載體的結構、大小和水分含量，以及納米載體如何應對不斷變化的環境。

他們還用軟X射線技術研究了一種聚皂納米載體，這種載體是為了捕獲泄漏到海洋中的原油而開發的。聚皂可以從單個分子中創建納米載體，最大限度地擴大其表面積以捕獲碳氫化合物，例如在漏油中發現的碳氫化合物。研究人員發現，聚皂的開放式海綿狀結構可以從高濃度到低濃度持續存在，這使其在現實應用中更加有效。

華盛頓州立大學物理學家布萊恩柯林斯說：“對于研究人員來說，能夠近距離檢查所有這些納米載體的結構很重要，這樣他們就可以避免代價高昂的試驗和錯誤。”

柯林斯表示，這項技術應該可以讓研究人員評估這些結構在不同環境中的行為。例如，對于智能藥物輸送來說，人體內可能有不同的溫度、pH水平和刺激物質，研究人員想知道這些納米結構是否足夠結實以應對體內的這些情況，如果能早點確定這一點，就可以為醫學研究節省更多時間。