由近红外光激活的纳米材料已被广泛用于生物医学应用领域,例如光热肿瘤治疗、根除生物膜和实现能量门控的药物递送等。目前的研究焦点往往都集中在软组织方面,而如何实现对机械强度高几千倍的硬组织的能量递送仍是一项难题。有鉴于此,凯斯西储大学Vijay Krishna和Smita De设计了一种基于碳和金纳米材料的光子碎石策略,并将其用于粉碎人体中的肾结石。
本文要点:
(1)研究发现,该策略粉碎石头的效果取决于纳米材料的大小和光子特性。实验结果表明,光热能量能够使得草酸钙发生表面重组和分解以转化为碳酸钙,证明了其具有破坏石头的作用。
(2)与目前的激光碎石术相比,光子碎石术具有低操作功率、非接触式激光操作(距离至少10毫米)以及能够破碎所有常见的石头等优点。综上所述,该研究工作可以推动肾结石微创治疗技术的发展,并有望进一步推广用于其他硬组织,如牙釉质和骨骼等。
Ian Houlihan. et al. Photonic Lithotripsy: Near-Infrared Laser Activated Nanomaterials for Kidney Stone Comminution. Nano Letters. 2023
DOI: 10.1021/acs.nanolett.3c01166
https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acs.nanolett.3c01166