I microaghi cavi aprono la porta a nuove tecniche per la diagnosi e il trattamento di una varietà di condizioni mediche, compreso il cancro della pelle. Credito:Roger Narayan, Discussioni di Faraday, http://dx.doi.org/10.1039/C005374K - Riprodotto con il permesso della Royal Society of Chemistry.
I ricercatori della North Carolina State University hanno sviluppato microaghi estremamente piccoli che possono essere utilizzati per fornire coloranti su nanoscala rilevanti dal punto di vista medico chiamati punti quantici nella pelle - un progresso che apre le porte a nuove tecniche per la diagnosi e il trattamento di una varietà di condizioni mediche, compreso il cancro della pelle.
"Siamo stati in grado di fabbricare cavi, microaghi di plastica utilizzando un approccio di prototipazione rapida basato su laser, "dice il dottor Roger Narayan, uno dei principali ricercatori, "e abbiamo scoperto che potevamo fornire una soluzione contenente punti quantici usando questi microaghi". I microaghi sono aghi molto piccoli in cui almeno una dimensione, ad esempio la lunghezza, è inferiore a un millimetro. Narayan è un professore nel dipartimento di ingegneria biomedica congiunto del College of Engineering dell'NC State e dell'Università della Carolina del Nord a Chapel Hill.
"La motivazione per lo studio era vedere se potevamo usare i microaghi per fornire punti quantici nella pelle, " Narayan dice. "I nostri risultati sono significativi, in parte, perché questa tecnologia consentirà potenzialmente ai ricercatori di fornire punti quantici, sospeso in soluzione, agli strati più profondi della pelle. Potrebbe essere utile per la diagnosi e il trattamento dei tumori della pelle, tra le altre condizioni." I punti quantici sono cristalli su scala nanometrica con proprietà uniche in termini di emissione di luce. Promettono come strumento nella diagnosi medica.
I ricercatori hanno creato i microaghi di plastica e li hanno testati utilizzando pelle di maiale, che ha caratteristiche molto simili alla pelle umana. Utilizzando una soluzione a base d'acqua contenente punti quantici, i ricercatori sono stati in grado di catturare immagini dei punti quantici che entrano nella pelle utilizzando la microscopia multifotonica. Queste immagini mostrano il meccanismo con cui i punti quantici entrano negli strati della pelle, consentendo ai ricercatori di verificare l'efficacia dei microaghi come meccanismo di erogazione per i punti quantici.
Il metodo di imaging utilizzato in questo studio, microscopia multifotonica, possono avere applicazioni cliniche per l'imaging in tempo reale di coloranti, come i punti quantici, nella pelle. Ciò potrebbe contribuire a una diagnosi più rapida di tumori o altri problemi medici.
Lo studio è significativo anche perché mostra che un approccio di prototipazione rapida basato su laser consente la creazione di microaghi di varie lunghezze e forme. Ciò consentirà ai medici di creare microaghi personalizzati per il trattamento di una condizione specifica.
Nello specifico, i microaghi sono stati creati utilizzando la polimerizzazione a due fotoni, un approccio sperimentato da NC State e Laser Zentrum Hannover per l'uso in applicazioni di dispositivi medici. La polimerizzazione a due fotoni ha permesso ai ricercatori di creare cavità, microaghi in plastica con specifiche caratteristiche progettuali. "Il nostro uso di questa tecnologia di fabbricazione evidenzia il suo potenziale per altre applicazioni di dispositivi medici su piccola scala, " dice Narayan.