治疗诊断学是一个新兴的医学领域，其名称是“治疗学”和“诊断学”的结合。治疗诊断背后的想法是将药物和/或技术结合起来，同时 - 或顺序 - 诊断和治疗医疗状况，并监测患者的反应。这节省了时间和金钱，但也可以绕过在单独使用这些策略时可能产生的一些不良生物效应。

今天，治疗诊断应用越来越多地使用将诊断分子和药物联合成单一药剂的纳米颗粒。纳米颗粒充当分子“货物”的载体，例如对正在进行放射疗法的癌症患者的药物或放射性同位素，靶向患者体内的特定生物途径，同时避免对健康组织的损害。

一旦到达其目标组织，纳米颗粒就产生诊断图像和/或递送其货物。这是“纳米诊断学”的尖端技术，已成为研究的一个主要焦点 - 尽管有许多限制要克服。

现在，EPFL的Sandrine Gerber实验室与日内瓦大学的物理学家合作，开发了一种新的纳米治疗系统，克服了以往方法的几个问题。该系统使用“谐波纳米粒子”(HNPs)，这是一系列具有优异光学性质的金属氧化物纳米晶体，特别是它们响应紫外线到红外线激发的发射，以及它们的高光稳定性。当科学家试图用荧光探针解决一些问题时，正是这个特征将HNP带入了纳米诊断学。

“大多数光活化纳米治疗系统需要高能紫外线来激发其光响应支架，”格柏说。“问题在于，这会导致渗透深度不足，并且可能损害活细胞和组织，这限制了生物医学应用。”

Gerber集团开发的新系统通过使用涂有光响应笼状分子货物的二氧化硅涂层铋 - 铁氧体HNPs避免了这些问题。这些系统可以用近红外光(波长790纳米)轻松激活，并在较长波长下成像，用于检测和药物释放过程。这两个特征使得该系统对患者来说在医学上是安全的。

一旦光触发，HNP释放他们的货物 - 在这种情况下，L-色氨酸，用作模型。科学家使用结合液相色谱和质谱的技术监测和量化了释放，涵盖了纳米治疗系统的成像诊断部分。

作者表示，“这项工作是纳米载体平台发展的重要一步，可以在组织深度和按需释放疗法中实现解耦成像。”