Fluorescerende nanodeeltjes voor medische toepassingen kunnen in een kernreactor worden geproduceerd via een proces dat neutronenactivatie wordt genoemd. Bij dit proces worden materialen bestraald met neutronen, waardoor atomen in het materiaal radioactief kunnen worden. Wanneer deze radioactieve atomen vervallen, zenden ze straling uit die kan worden gebruikt om fluorescerende moleculen te exciteren, waardoor ze licht gaan uitzenden.

De stappen die betrokken zijn bij het produceren van fluorescerende nanodeeltjes voor medische toepassingen in een kernreactor zijn als volgt:

1. Selecteer een geschikt materiaal voor de nanodeeltjes. Het materiaal moet biocompatibel zijn en een hoge neutronenvangstdoorsnede hebben. Enkele veel voorkomende materialen die voor dit doel worden gebruikt, zijn gadolinium, europium en terbium.

2. Bereid de nanodeeltjes voor. De nanodeeltjes kunnen op verschillende manieren worden bereid, zoals chemische precipitatie, sol-gel-synthese of hydrothermische synthese.

3. Bestraal de nanodeeltjes met neutronen. De nanodeeltjes worden in een kernreactor bestraald met neutronen. Dit proces kan op verschillende manieren worden uitgevoerd, bijvoorbeeld met behulp van een neutronenbundel uit een onderzoeksreactor of met behulp van een afgesloten neutronenbron.

4. Zuiver de nanodeeltjes. Na bestraling worden de nanodeeltjes gezuiverd om eventuele radioactieve onzuiverheden te verwijderen. Dit kan op verschillende manieren worden gedaan, zoals filtratie, centrifugatie of dialyse.

5. Functionaliseer de nanodeeltjes. De nanodeeltjes kunnen worden gefunctionaliseerd met targetingliganden of andere moleculen om hun biocompatibiliteit en targetingmogelijkheden te verbeteren. Dit kan op verschillende manieren worden gedaan, zoals covalente binding, elektrostatische interacties of hydrofobe interacties.

De resulterende fluorescerende nanodeeltjes kunnen vervolgens worden gebruikt voor verschillende medische toepassingen, zoals:

* Bio-imaging: Fluorescerende nanodeeltjes kunnen worden gebruikt om weefsels en organen in het lichaam in beeld te brengen. Dit kan worden gedaan door de nanodeeltjes in de bloedbaan te injecteren of door ze rechtstreeks op het betreffende weefsel aan te brengen.

* Geneesmiddelenaflevering: Fluorescerende nanodeeltjes kunnen worden gebruikt om medicijnen af ​​te leveren aan specifieke cellen of weefsels in het lichaam. Dit kan worden gedaan door de medicijnen aan de nanodeeltjes te hechten of door ze in de nanodeeltjes in te kapselen.

* Fotodynamische therapie: Fluorescerende nanodeeltjes kunnen worden gebruikt om singletzuurstof te genereren, die kan worden gebruikt om kankercellen te doden. Dit kan door de nanodeeltjes te bestralen met licht van een specifieke golflengte.

Fluorescerende nanodeeltjes hebben een breed scala aan potentiële toepassingen in medische beeldvorming, medicijnafgifte en fotodynamische therapie. Hun unieke eigenschappen maken ze zeer geschikt voor deze toepassingen, en ze worden momenteel onderzocht in verschillende klinische onderzoeken.