Purdue University-onderzoekers hebben een nieuwe flexibele en doorschijnende basis ontwikkeld voor silicium nanonaaldpleisters om exacte doses biomoleculen rechtstreeks in cellen af ​​​​te leveren en de observatiemogelijkheden uit te breiden.

"Dit betekent dat acht of negen silicium nanonaalden in een enkele cel kunnen worden geïnjecteerd zonder een cel significant te beschadigen. Dus we kunnen deze nanonaalden gebruiken om biomoleculen in cellen of zelfs weefsels af te leveren met minimale invasiviteit, " zei Chi Hwan Lee, een assistent-professor aan de Weldon School of Biomedical Engineering en de School of Mechanical Engineering van Purdue University.

Een chirurg voert een operatie uit aan de handrug van een patiënt met melanoom. Purdue-onderzoekers ontwikkelen een nieuwe flexibele en doorschijnende basis voor siliconenpleisters om exacte doses biomoleculen rechtstreeks in cellen af ​​​​te leveren en de observatiemogelijkheden uit te breiden. De onderzoekers zeggen dat huidkanker een van de toepassingen voor de pleisters zou kunnen zijn.

Silicium nanonaalden pleisters worden momenteel tussen de huid geplaatst, spieren of weefsels waar ze exacte doses biomoleculen afleveren. In de handel verkrijgbare silicium nanonaalden-patches worden meestal geconstrueerd op een stijve en ondoorzichtige siliciumwafel. De stijfheid kan ongemak veroorzaken en kan niet lang in het lichaam blijven.

"Deze eigenschappen zijn precies het tegenovergestelde van de flexibele, gebogen en zachte oppervlakken van biologische cellen of weefsels, "zei Leen.

Lee zei dat de onderzoekers dat probleem hebben opgelost.

"Om dit probleem aan te pakken, we hebben een methode ontwikkeld die de fysieke overdracht van verticaal geordende silicium nanonaalden van hun originele siliciumwafel naar een bio-patch mogelijk maakt, " zei Lee. "Deze nanonaaldpleister is niet alleen flexibel maar ook transparant, en kan daarom ook gelijktijdige realtime observatie van de interactie tussen cellen en nanonaalden mogelijk maken."

Een studie over de nieuwe procedure werd vandaag (9 november) gepubliceerd in wetenschappelijke vooruitgang . De medewerkers van de Hanyang University in Zuid-Korea en de Weldon School of Biomedical Engineering en de School of Mechanical Engineering van Purdue kregen gezamenlijke steun van het United States Air Force Office of Scientific Research en het Koreaanse ministerie van Wetenschap en ICT om dit onderzoek te voltooien. De nanonaalden zijn gedeeltelijk ingebed in een dunne flexibele en transparante bio-patch die op de huid kan worden gedragen en gecontroleerde doses biomoleculen kan afgeven.

Lee zei dat de onderzoekers hopen de functionaliteit van de patch te ontwikkelen om als een externe huidpleister te fungeren, het verminderen van de pijn, invasiviteit en toxiciteit geassocieerd met langdurige medicijnafgifte.

In de volgende iteraties van deze technologie, Lee zei dat de onderzoekers van plan zijn om de operationele validiteit te testen van de mogelijkheden van de patch om cellulaire elektrische activiteit te monitoren of kankerweefsel te behandelen.

Deze technologie sluit aan bij Purdue's "Giant Leaps" om de wereldwijde vooruitgang van de universiteit op het gebied van gezondheid te vieren, ruimte, hoogtepunten van kunstmatige intelligentie en duurzaamheid als onderdeel van het 150-jarig jubileum van Purdue. Dat zijn de vier thema's van het jaarlijkse Ideeënfestival, ontworpen om Purdu te laten zien als een intellectueel centrum dat problemen uit de echte wereld oplost.