Jöhetnek a bőr alatt „viselt” gyémántok

A bőr az emberi test egyik legnagyobb és legkönnyebben hozzáférhető szerve, de a mély rétegeibe való behatolást akár gyógyászati, akár kozmetikai kezelések céljából még mindig elkerülik a szakemberek. Ugyan vannak olyan gyógymódok – például a dohányzásról való leszokást segítő nikotintapaszok –, amelyeket a bőrön keresztül alkalmazzák, de ez a kezelési módszer ritka, mivel az áthatoló részecskék nem lehetnek nagyobbak 100 nanométernél (a centiméter ezredrészénél). Az ilyen apró részecskék felhasználásával nagy kihívás hatékony terápiát létrehozni. Mivel a részecskék kicsik és nehezen láthatók, ugyanilyen nagy kihívás meghatározni a pontos helyüket a szervezeten belül. Márpedig ez az információ szükséges ahhoz, hogy biztosan elérjék a kívánt célszövetet. Ma ezt az információt invazív, gyakran fájdalmas biopsziával szerzik meg – számolt be a Science Daily.

Az Tel-Aviv agglomerációjában működő Bar-Ilan Egyetem kutatói innovatív megoldást kínálnak mindkét kihívás leküzdésére. A nanotechnológia és az optika módszereit ötvözve olyan apró gyémántrészecskéket állítottak elő, amelyek képesek áthatolni a bőrön, hogy gyógyszereket és kozmetikai hatóanyagokat juttassanak célba. Emellett kidolgoztak egy biztonságos, lézeralapú optikai módszert, amely számba veszi a nanogyémántokat a bőr különböző rétegeiben – nem invazív módon meghatározza a helyüket és koncentrációjukat a testszövetben – így nincs szükség biopsziára. Az eredményeket az ACS Nano című tudományos folyóiratban tették közzé.

Gyógyszeradagolás eddig nem ismert módon

A nanogyémántokat – amelyek kiterjedése a milliméter milliomod része – robbantással állítják elő. Ilyen körülmények között a magas hőmérséklet és nyomás hatására a robbanóanyagokban található szénatomok összeolvadnak. A folyamat során keletkező nanogyémántok pedig elég kicsik ahhoz, hogy a szövetekbe, sőt, a sejtekbe is behatoljanak anélkül, hogy kárt okoznának.

Az egyetem szerint az apró gyémántokat egy speciális krémbe keverik, amelyet a bőr felszínére kennek, így át tudnak jutni az érintett területen lévő sejteken. A kézbesítő furgonokhoz hasonlóan pedig a mesterséges gyémántok is képesek különböző gyógyszereket eljuttatni a kívánt célpontokhoz. A nanorészecskékkel történő gyógyszeradagolás már korábbi kutatások során is sikeresnek bizonyult. Az újonnan kifejlesztett nanogyémántok egyben hatékony antioxidánsoknak is bizonyultak. Ez a tulajdonság szavatolja, hogy a szervezetbe behatoló részecskék biztonságosak és terápiás célúak is legyenek, kémiai tulajdonságaik lehetővé teszik, hogy a szervezetbe való bejuttatásuk előtt gyógyszerrel vonják be őket.

A kutatócsoport által kifejlesztett módszer lehetővé teszi, hogy a kék hullámhosszú lézeren alapuló biztonságos érzékeléssel azonosítsák a részecskék koncentrációját a bőr különböző – epidermisz, dermisz és zsír – rétegeiben. (Ez önmagában is egyedülálló eredmény, mivel az orvosi vizsgálatoknál, kezeléseknél vörös hullámhosszú lézereket használnak.)

A St. Louis-i Washington Egyetem mérnöki karának kutatói kifejlesztettek egy olyan mikrotűs tapaszt, amely felvihető a bőrre. A technológia olcsó, könnyen alkalmazható az orvosok, de akár a betegek számára is, ami feleslegessé teheti a rendelőintézeti vagy kórházi látogatást pusztán egy vérvétel miatt. A mikrotűs tapaszoknak van még egy előnyük a vérvételhez képest, mégpedig az, hogy szinte fájdalommentesek.

A gyémántok bőrben való elhelyezkedésének és koncentrációjának meghatározásához tehát a pácienseket rövid időre kék lézersugárnak teszik ki. Fényképszerű 3D-s képet készítenek, amelyen keresztül a kezelt szövetekben bekövetkező változások meghatározhatók és összehasonlíthatók a szomszédos, kezeletlen szövetekkel. Egy jelentős fejlesztésről van tehát szó, amely megnyithatja az utat a bőrön keresztül alkalmazott gyógyszerek és kozmetikai készítmények kifejlesztése előtt.