Lasers hebben een wijdverspreide toepassing in de geneeskunde gevonden, zoals voor fotothermische therapie. Gouden nanodeeltjes (AuNP's) worden vaak gebruikt als versterkers van het fotothermische effect, omdat ze efficiënt laserlicht kunnen absorberen en omzetten in thermische energie. Bij het absorberen van intense nano- of picoseconde laserpulsen, kunnen AuNPs extreem heet worden en kunnen waterdampnanobubbels (VNB's) rond deze deeltjes in het weefsel verschijnen. Een VNB zal tot enkele honderden nm uitlopen totdat de thermische energie van de AuNP is verbruikt, waarna de koepel heftig instort, wat mechanische schade aan aangrenzende gebouwen veroorzaakt. In dit project is het doel om gebruik te maken van de disruptieve mechanische kracht van VNB's om een ​​sterk gecontroleerde en efficiënte levering van macromoleculen en nanodeeltjes in cellen en biofilms mogelijk te maken. Allereerst zullen optische opstellingen en microfluïdica worden ontwikkeld voor een hoge verwerkingscapaciteit van cellen en biofilms. Ten tweede zullen VNB's worden gebruikt om efficiënte cytosolische afgifte van functionele macromoleculen in zoogdiercellen te bereiken door perforatie van celmembranen of door endosomale ontsnapping van endocytose-nanomedicineformuleringen die met AuNP's zijn gefunctionaliseerd, te induceren. Deze concepten zullen worden toegepast op tumorigenese-onderzoek, het genereren van geïnduceerde pluripotente stamcellen en modulatie van effector-T-cellen voor adoptieve T-cel antikankertherapie. Ten derde zullen contrast-nanodeeltjes voor celafbeeldingen worden afgeleverd in het cytosol van zoogdiercellen door perforatie van door VNB geïnduceerde celmembraan. Dit zal meer betrouwbare in vivo beeldvorming van gelabelde cellen mogelijk maken, labeling van subcellulaire structuren voor time-lapse microscopie en intracellulaire biosensing. Ten slotte zullen [... vertrouwelijke ...] door laser geïnduceerde VNB's [... vertrouwelijk ...] worden gebruikt voor een betere uitroeiing van biofilms. Dit concept zal worden toegepast op biofilminfecties in tandwortelkanalen en chronische wonden.