نانوپوسته
درمان سرطان

نانوذرات با پوسته طلا، که نانوذرات کروی با هسته‌های سیلیس و/یا لیپوزوم  و پوسته‌های طلا هستند، در درمان سرطان و بهبود تصویربرداری زیستی استفاده می‌شوند. کاوشگرهای ترانوستیک - قادر به تشخیص و درمان سرطان در یک درمان واحد هستند - نانوذراتی هستند که محل‌های اتصالی روی پوسته خود دارند که به آنها اجازه می‌دهد به مکان مورد نظر (معمولاً سلول‌های سرطانی) بچسبند و سپس می‌توان از طریق تصویربرداری با روش دوگانه (یک استراتژی تصویربرداری) تصویربرداری کرد. که از اشعه ایکس و تصویربرداری رادیونوکلئیدی و از طریق فلورسانس نزدیک مادون قرمز استفاده می کند.  دلیل استفاده از نانوذرات طلا به دلیل خواص نوری واضح آنها است که توسط اندازه، هندسه و پلاسمون های سطح آنها کنترل می شود. نانوذرات طلا (مانند AuNP ها) از مزیت زیست سازگار بودن و انعطاف پذیری داشتن چندین مولکول مختلف و مواد بنیادی متصل به پوسته آنها برخوردار هستند (تقریباً هر چیزی که به طور معمول به طلا متصل شود می تواند به نانو پوسته طلا متصل شود. که می تواند در کمک به شناسایی و درمان سرطان استفاده شود). درمان سرطان تنها به دلیل پراکندگی و جذبی است که برای پلاسمونیک ها اتفاق می افتد. تحت پراکندگی، نانو ذرات با روکش طلا برای فرآیندهای تصویربرداری قابل مشاهده می شوند که به طول موج صحیح تنظیم می شوند که به اندازه و هندسه ذرات بستگی دارد. تحت جذب، فرسایش فتوترمال اتفاق می‌افتد که نانوذرات و محیط اطراف آن‌ها را تا دمایی گرم می‌کند که قادر به کشتن سلول‌های سرطانی باشد. این با حداقل آسیب به سلول های بدن به دلیل استفاده از "پنجره آب" (محدوده طیفی بین 800 و 1300 نانومتر) انجام می شود.  از آنجایی که بدن انسان بیشتر از آب تشکیل شده است، این امر نور مورد استفاده را در مقابل اثرات ارائه شده بهینه می کند.
این نانوپوسته‌های طلا با استفاده از فاگوسیتوز به داخل تومورها منتقل می‌شوند، جایی که فاگوسیت‌ها نانوپوسته‌ها را از طریق غشای سلولی فرو می‌برند و یک فاگوزوم داخلی یا ماکروفاژ تشکیل می‌دهند . پس از این، به داخل سلول منتقل می‌شود و معمولاً از آنزیم‌ها برای متابولیزه کردن آن و بازگرداندن آن به خارج از سلول استفاده می‌شود. این نانوپوسته‌ها متابولیزه نمی‌شوند، بنابراین برای مؤثر بودن آن‌ها فقط باید در داخل سلول‌های تومور باشند و از مرگ سلولی ناشی از عکس (همانطور که در بالا توضیح داده شد) برای پایان دادن به سلول‌های تومور استفاده می‌شود. این طرح در شکل 2 نشان داده شده است.
درمان‌های مبتنی بر نانوذرات با بهره‌برداری از نفوذپذیری و اثر ماندگاری افزایش‌یافته، ویژگی‌ای که اجازه می‌دهد ساختارهای نانومقیاس به طور غیرفعال و بدون کمک آنتی‌بادی‌ها به تومورها جذب شوند، با موفقیت وارد تومورها شده‌اند.[4] تحویل نانوپوسته ها به مناطق مهم تومور می تواند بسیار دشوار باشد. اینجاست که اکثر نانوپوسته‌ها سعی می‌کنند از جذب طبیعی مونوسیت‌های تومور برای تحویل استفاده کنند، همانطور که در شکل بالا مشاهده می‌شود. این سیستم تحویل "اسب تروا" نامیده می شود.
این فرآیند بسیار خوب عمل می کند زیرا تومورها حدود ¾ ماکروفاژ هستند و هنگامی که مونوسیت ها به تومور وارد می شوند، به ماکروفاژها تمایز می یابند که برای حفظ نانوذرات محموله نیز نیاز دارند. هنگامی که نانوپوسته ها در مرکز نکروز قرار گرفتند، از نور مادون قرمز نزدیک برای از بین بردن ماکروفاژهای مرتبط با تومور استفاده می شود.
علاوه بر این، این نانوذرات را می‌توان برای آزادسازی الیگونوکلئوتیدهای DNA ضد حس در هنگام فعال‌سازی عکس، ساخت. این الیگونوکلئوتیدها همراه با درمان‌های فتوتراپی برای انجام ژن‌درمانی استفاده می‌شوند. این امر به این دلیل محقق می‌شود که مجتمع‌های نانوذراتی در داخل سلول‌ها تحویل داده می‌شوند و سپس تحت آزادسازی نور ناشی از DNA از سطح خود قرار می‌گیرند. این امکان دستکاری داخلی یک سلول را فراهم می کند و وسیله ای برای نظارت بر بازگشت سلول های گروهی به تعادل فراهم می کند.
نمونه دیگری از پلاسمونیک‌های نانوپوسته در درمان سرطان شامل قرار دادن دارو در داخل نانوذره و استفاده از آن به عنوان وسیله‌ای برای رساندن داروهای سمی تنها به مکان‌های سرطانی است.  این امر با پوشش خارجی نانوذره با اکسید آهن انجام می شود (که امکان ردیابی آسان با دستگاه MRI را فراهم می کند )، سپس هنگامی که ناحیه تومور با نانوذرات پر از دارو پوشانده شد، نانوذرات می توانند با استفاده از امواج نور تشدید کننده فعال شوند. دارو را آزاد کنید
شکل 2. نانوپوسته ها به تومورها وارد می شوند.