几十年来，科学家一直在研究如何在医学中更好地利用纳米颗粒。纳米粒子比普通细胞小得多，其大小与蛋白质更相似。这使得它们擅长与生物分子相互作用，并通过细胞膜转运附着在其表面的药物分子。

然而，迄今为止，只有少数基于纳米颗粒的药物已成功进入临床。这是因为在控制纳米粒子的尺寸和形状方面存在挑战-并且充分了解这些变量如何影响粒子在体内的行为方式。

在《自然通讯》上发表的一项新研究中，伯明翰大学和巴斯大学的研究人员展示了一种技术，该技术可使化学家更紧密地控制纳米粒子的大小和形状。

伯明翰大学化学学院的汤姆·威尔克斯博士是该研究的主要作者之一。他解释说：“如果将纳米颗粒的形状从例如球形更改为圆柱形，其他人已经表明，这可能会对纳米颗粒与体内细胞的相互作用以及如何通过纳米颗粒分布产生巨大影响。通过能够控制尺寸和形状，我们可以开始设计和测试完全适合预期功能的纳米颗粒。”

当前，为了生产用于药物递送的形状不同的纳米粒子，科学家必须为每种药物开发定制的化学合成方法，这可能是费力，费时且昂贵的过程。

伯明翰研究人员开发的技术提供了一种看似简单的方法来简化此过程。该团队首先研究了由聚合物制成的基础纳米颗粒，然后在溶液中添加了第二种聚合物。设计聚合物时，它们希望彼此结合，因此将第二种聚合物驱入纳米颗粒的核中，迫使其膨胀。然后，简单地通过添加多少第二聚合物来确定纳米颗粒的确切尺寸和形状。

威尔克斯博士解释说：“这些聚合物的精确设计方法以及我们对第二种聚合物的添加量的控制权意味着我们可以准确预测纳米颗粒的形状，并对其尺寸进行高度控制。”

研究小组认为该过程也可以与其他聚合物一起复制，这意味着该过程可以适用于涉及从光子学到燃料电池的纳米粒子的各种应用。

威尔克斯博士说：“这是能够有效利用纳米颗粒用于整个应用程序的重要的第一步，但仍有许多问题要回答。”“例如，在药物输送领域，我们需要更多地了解将药物分子引入纳米颗粒后会发生什么，以及如何针对不同用途优化纳米颗粒的大小和形状。”