نانوقطرات می‌توانند به یک تومور حمله کنند

تزریق قطرات ریز به تومور و بخار کردن آ‌ن‌ها با استفاده از اولتراسونیک متمرکز می‌تواند یک روش جدید برای ردیابی تومور یا تحویل دارو به سلول‌های سرطانی باشد. محققان دانشگاه توئنته پدیده جدیدی را نشان دادند که باعث تبخیر قطرات می‌شود. این پدیده دقیقاً در فرکانس تشدید صوتی اتفاق می‌افتد و باعث کاهش سریع و کارآمد فشار داخل قطره، تا زیر آستانه تبخیر می‌شود. نتایج این تحقیق در Physical Review Letters به چاپ رسیده است.

میکروقطره‌ها، با استفاده از یک پوسته نازک تثبیت شده، می‌توانند با استفاده از امواج فراصوت در جریان خون مشاهده شوند. این پدیده در تعداد فزاینده‌ای از بخش‌های پزشکی، از تصویربرداری تا درمان به کار گرفته شده است. با این حال این قطرات با این که بسیار زیاد هستند، ولی نمی‌توانند به تومور حمله کنند. اما قطرات کوچکتر، در اندازه‌های نانومقیاس، می‌توانند این کار را انجام دهند.

با هدایت آن‌ها به سمت تومور و بخار شدن آن‌ها در نقطه مورد نظر، حباب‌هایی که تشکیل می‌شوند می‌توانند اثر درمانی در داخل تومور داشته باشند. تبخیر یک پدیده فیزیکی معمولی به نظر می‌رسد که همه چیز آن از قبل شناخته شده است، اما محققان دانشگاه توئنته ساز و کار جدیدی را برای تبخیر شدن نشان داده‌اند.

این پدیده براساس رزونانس است، دقیقاً مانند زمانی که یک شیشه بلوری در اثر صدای نت ویژه‌ای شکسته می‌شود. در فرکانس تشدید است که می‌توان تبخیر را هدایت و تقویت کرد. این تحقیق با استفاده از قطرات هیدروفلوروکربن (HFC) با نقطه جوش کم انجام شده است.

در عمل، کنترل تبخیر به سختی انجام می‌شود، زیرا به نقاط هسته‌زایی مورد نیاز است، نقاطی که محرک‌های تبخیر هستند. کاهش شدید فشار در هنگام تشدید، شش برابر کمتر از مایع اطراف، باعث می‌شود که احتمال بخار شدن افزایش یابد.

اثر تشدید ناشی از تفاوت در سرعت صوت است که در داخل فلوروکربن، بسیار کمتر از آب یا بافت اطراف آن است.

محققان با ارسال یک موج صوتی به قطرات، چگونگی تحریک تبخیر شدن را نشان می‌دهند. این تبخیر شدن بسیار کنترل شده، می‌تواند منجر به روش‌های جدیدی برای درمان تومور شود.

تصور کنید که همان لحظه که قطره به تومور حمله کرده است، کلید فرآیند تبخیر شدن را «روشن» کنید، تبخیر شدن می‌تواند به تومور آسیب برساند. همچنین می‌توان از این فرآیند کنترل شده برای رساندن دارو‌ها به‌صورت موضعی و انحصاری به تومور، بدون عوارض جانبی در بقیه بدن، استفاده کرد.

این درک جدید که محققان به‌دست آورده‌اند، می‌تواند در حوزه‌های غیرپزشکی نظیر فرآیند احتراق یا ذخیره‌سازی انرژی استفاده شود.