德州农工大学生物医学工程系的科学家；m大学正在开发新的方法来促进再生医学和癌症治疗。他们正在开发一种比一束头发小1000倍的2D纳米片。
副教授Akhilesh Gaharwar博士开发了一种新型的2D纳米片，称为二硫化钼，它可以吸收近红外光(NIR)并改变细胞行为。这些纳米片由于其独特的形状和尺寸，是一类具有不同物理和化学特性的新型材料。最近，由于它们的光响应能力，一些纳米片已经被研究用于生物医学应用。尽管潜力巨大，但加哈尔瓦的研究正在进入一个新的领域，因为很少有研究调查它们的细胞相容性，但没有研究探索它们通过光调节细胞功能的能力。
为了探索光控制细胞反应的可能性，Gaharwar的研究团队合成了一种具有薄原子的纳米片，可以吸收NIR光并将其转化为热量。与其他类型的光(包括紫外光和可见光)相比，近红外光可以穿透组织内部深处，并可用于激发深层组织中的自然生物修复机制。
由于纳米片的高表面积，它们可以粘附在细胞的外膜上，并将细胞信号传递到细胞核，从而控制它们的行为。一些纳米片也被细胞吞噬，可以从内部影响细胞功能。
Gaharwar说：“光响应生物材料在开发下一代无创、精确、可控的医疗器械方面具有巨大潜力，可用于一系列生物医学应用，包括药物输送、癌症治疗、再生医学和3D打印。”
最近他的研究发表在《美国国家科学院院刊》。
Gaharwar团队与德克萨斯州am健康科学中心分子和细胞医学助理教授Irtisha Singh博士合作，利用新一代测序技术破译了光和/或纳米片对人类基因调控的影响。细胞。把一个单位想象成一张空白的画布，把基因调控想象成把画布变成一种独特或有趣的颜料。对于干细胞，这意味着确定它们将是什么样的细胞，如肌肉、骨骼等。无论是光还是这些纳米片，基因表达的轻微搅动都会显著影响这些细胞的运动、繁殖和表达等功能。
细胞的整体基因表达谱显示，纳米片的光刺激可对细胞迁移和伤口愈合产生显著影响。他们证明了用纳米片和光处理的癌细胞不能自由移动，这是个好消息。这很重要，因为癌症会从一个组织转移到另一个组织，从而在体内扩散。纳米片和光的结合可以提供一种控制和调节细胞迁移和功能的新方法。
研究小组发现，纳米片与细胞表面受体结合，这种受体被称为整合素，是一种简单的含糖蛋白质。这些整联蛋白通过提供细胞周围环境的信息，对正常细胞功能很重要。如果这些蛋白质被纳米片覆盖，它们将无法告诉细胞移动，从而有效地无限期地阻止细胞。
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