Dopo che le nanoparticelle d'oro sono intrappolate sulla superficie di raccolta marrone (a sinistra), il team del NIST può applicare un lieve campo elettrico e rilasciarne la maggior parte (a destra). La capacità di intrappolare e rilasciare particelle in questo modo potrebbe aiutare a studiarne le proprietà, in particolare per quanto riguarda i loro effetti sulla salute umana. Credito:NIST
(PhysOrg.com) -- A seconda di chi chiedi, le nanoparticelle sono, potenzialmente, una delle creazioni più promettenti o più pericolose della scienza. Questi minuscoli oggetti possono somministrare farmaci in modo efficiente e migliorare le proprietà di molti materiali, ma cosa succede se sono anche pericolosi per la salute in qualche modo? Ora, gli scienziati del National Institute of Standards and Technology hanno trovato un modo per manipolare le nanoparticelle in modo da poter rispondere a domande come questa.
Il team ha sviluppato un metodo per attirare e catturare nanoparticelle a base di metallo su una superficie e rilasciarle nel momento desiderato. Il metodo, che utilizza una leggera corrente elettrica per influenzare il comportamento delle particelle, potrebbe consentire agli scienziati di esporre le colture cellulari alle nanoparticelle in modo da valutare efficacemente eventuali pericoli in agguato che potrebbero causare alle cellule viventi.
Il metodo ha anche il vantaggio di raccogliere le particelle in uno strato spesso solo una particella, che consente loro di essere uniformemente dispersi in un campione fluido, riducendo così l'aggregazione, un problema comune che può mascherare le proprietà che mostrano quando incontrano tessuti viventi. Secondo il fisico del NIST Darwin Reyes, questi vantaggi combinati dovrebbero rendere il nuovo metodo particolarmente utile negli studi tossicologici.
"Molti altri metodi di intrappolamento richiedono di modificare in qualche modo la superficie delle nanoparticelle in modo da poterle controllare più facilmente, " Dice Reyes. " Prendiamo le nanoparticelle così come sono, in modo che tu possa esplorare ciò che hai effettivamente. Usando questo metodo, puoi rilasciarli in una coltura cellulare e osservare come reagiscono le cellule, che può darti un'idea migliore di come risponderanno le cellule del corpo."
Altri mezzi per studiare la tossicità delle nanoparticelle non consentono una consegna così precisa delle particelle alle cellule. Nel metodo NIST, le particelle possono essere rilasciate in modo controllato in un flusso fluido che scorre su una colonia di cellule, imitando il modo in cui le particelle incontrerebbero le cellule all'interno del corpo, consentendo agli scienziati di monitorare come le cellule reagiscono nel tempo, Per esempio, o se le risposte variano al variare della concentrazione delle particelle.
Per questo particolare studio, il team ha utilizzato una superficie dorata ricoperta da lunghi, molecole cariche positivamente, che spuntano dall'oro come il grano in un campo. Le nanoparticelle, anch'essi d'oro, sono rivestiti con molecole di citrato che hanno una leggera carica negativa, che li attira verso il rivestimento superficiale, un'attrazione che può essere spezzata con una leggera corrente elettrica. Reyes afferma che, poiché il rivestimento superficiale può essere progettato per attrarre materiali diversi, una varietà di nanoparticelle potrebbe essere catturata e rilasciata con la tecnica.