پژوهشگران استرالیایی با استفاده از نانوساختارهای هسته‌ای پوسته‌ای از جنس طلا/ سیلیکا و طلا/اکسید آهن موفق به تولید عامل کنتراست دهنده برای سیستم‌های تصویربرداری توموگرافی شدند که با استفاده از این عوامل کنتراست دهنده امکان تفکیک سلول سرطانی از سلول سالم در توموگرافی فراهم می‌شود.

 نانوذرات طلا می‌توانند برای شناسایی مرز میان سلول‌های سالم و سرطانی مورد استفاده قرار گیرند. با این کار جراحان قادر به شناسایی سلول‌های سرطانی و جدا کردن کامل آن‌ها از بدن خواهند بود.

جرمی دوزینسکی از دانشگاه استرالیای غربی در تحقیقات اخیر خود به دنبال پاسخی برای این سوال است که آیا می‌توان از نانوذرات به عنوان عامل کنتراست دهنده‌ی مؤثر برای شناسایی و تعیین ابعاد تومورها و همچنین مشخص کردن مرز این تومورها استفاده کرد.

اخیراً از توموگرافی همگرای نوری (OCT) برای آزمایش تصویربرداری با قدرت تفکیک بالا مورد استفاده قرار می‌گیرد؛ اما این روش دارای محدودیت‌هایی است که یکی از این محدودیت‌ها، عدم امکان شناسایی سلول‌های سالم از تومورهای سرطانی است.

روش‌های دیگر تصویربرداری مبتنی بر رنگ‌هایی هستند که می‌توان با آن، بافت‌ها را از هم تفکیک کرد؛ اما در OCT چنین رنگ‌هایی وجود ندارد. جرمی دوزینسکی می‌گوید: OCT یک روش اولتراسونیک آنالوگ است که به جای نور از امواج صوتی برای شناسایی استفاده می‌شود. مشکل این روش آن است که امواج صوتی به بافت‌ها برخورد کرده و به شناساگر باز می‌گردند؛ بنابراین امکان تفکیک سلول‌های سالم از سرطانی در این روش مبتنی بر صدا وجود ندارد.

در برخی تحقیقات از نانوذرات طلا به عنوان عامل کنتراست دهنده استفاده می‌شود اما مشکل نانوذرات طلا این است که نور را جذب می‌کنند، در نتیجه کنتراست منفی به تصویر می‌دهند، به طوری که نقاطی که این نانوذرات وجود دارند تاریک‌تر است. از سوی دیگر نقاط خالی نیز تاریک هستند که تفکیک میان این دو بسیار دشوار خواهد شد.

برای حل این مشکل، محققان سطح نانوذرات طلا را با پوسته‌ی سیلیکا پوشش دادند. پیش از این مشخص شده بود که تغییر نسبت میان هسته و پوسته می‌تواند خواص پراش نور را در این ساختار تغییر دهد. بنابراین محققان با استفاده از این عامل، نانوذرات هسته‌ای پوسته‌ای طلا سیلیکا را به نحوی طراحی کردند که بتواند به عنوان عامل کنتراست دهنده در OCT استفاده شود.

در ادامه، این گروه تحقیقاتی به سراغ ساخت نانوذرات هسته‌ای پوسته‌ای از جنس طلا- اکسید آهن رفتند. دلیل این امر مشکلات پوشش‌دهی طلا با سیلیکا بود. این گروه دریافتند که ساختار طلا- اکسید آهن نیز دارای خواصی است که می‌توان از آن به عنوان عامل کنتراست دهنده در OCT استفاده کرد.