Vladislav Jakovlev, hoogleraar aan de afdeling Biomedische Technologie aan de Texas A&M University, maakt deel uit van een multi-universitair team dat onderzoekt hoe elektrische en optische pulsen de celabsorptie van materialen kunnen bevorderen, inclusief vaccins.

Het team onderzocht de optische en elektrische afbraak van materialen. Die effecten, die materiële wijziging beschrijven in aanwezigheid van extreme optische of elektrische velden, worden sinds de jaren vijftig bestudeerd. Echter, de gelijktijdige toepassing van optische en elektrische velden, vooral voor biologisch relevante systemen, is nog niet eerder onderzocht.

Yakovlev zei door de synergetische werking van elektrische en optische pulsen te onderzoeken, de onderzoekers waren in staat om sterk gelokaliseerde afbraak te bevorderen en tegelijkertijd de drempel voor een dergelijke afbraak te verlagen.

Het nieuw ontdekte synergetische effect is vooral belangrijk als het nodig is om het celmembraan op een zeer gelokaliseerde manier selectief te verstoren.

Typisch, elektroporatie, een techniek die een elektrisch veld op cellen toepast om de doorlaatbaarheid van het celmembraan te vergroten, is gebruikt. Alternatief, een optoporatie, die ultrakorte laserpulsen gebruikt om een ​​klein gaatje in het celmembraan te vormen, kan worden ingezet. Een krachtige combinatie van elektroporatie en optoporatie kan de voordelen van beide benaderingen bieden, wat leidt tot nieuwe manieren waarop medicijnen en vaccins aan cellen en weefsels kunnen worden afgeleverd.

"Een van de effecten van het grootste belang van dit effect, die van groot belang kunnen zijn voor een algemeen publiek, is een verbeterde nauwkeurigheid van de vaccinafgifte voor COVID-19, ', zei het team in een impactverklaring.

Het team publiceerde onlangs een artikel in het tijdschrift Fotonica onderzoek . Het onderzoek wordt gefinancierd door het Air Force Office of Scientific Research, met Sofi Bin-Salamon als projectmanager.

Hoewel deze technologie een nieuwe toevoeging aan een laboratorium zou zijn, het onderzoeksteam merkte op dat het creëren van het effect geen geavanceerde apparatuur vereist, waardoor het in een breed scala aan faciliteiten kan worden gebruikt.

"Wij geloven dat een unieke combinatie van een nieuwe fundamentele wetenschap en een breed scala aan high-impact toepassingen, variërend van extreme licht-materie-interacties tot nano- en biotechnologie, interessant zou zijn voor een breed publiek, ' zei Jakovlev.