I film di nanoparticelle autoportanti sono di grande interesse per applicazioni tecniche, come lo sviluppo di dispositivi nanoelettronici. Nel diario Angewandte Chemie , Gli scienziati coreani hanno introdotto monostrati molto flessibili e stabili di nanoparticelle d'oro realizzati mediante un processo di autoassemblaggio basato sull'aggregazione proteica. Le pellicole sono state utilizzate per rivestire wafer fino a 10 cm di diametro.
Il successo di questa nuova strategia si basa su una piccola proteina chiamata α-sinucleina, che è responsabile della regolazione del rilascio di dopamina nel cervello, tra l'altro. Forme piegate in modo errato di questa proteina, che si aggregano in strutture fibrille poco solubili, sembrano essere coinvolti nello sviluppo di malattie neurodegenerative come il Parkinson. Per quanto devastante sia per il cervello questa proteina che si ripiega in modo errato, si è dimostrato molto utile nella produzione di film estesi fatti di nanoparticelle d'oro.
Per produrre questi nuovi film, gli scienziati che lavorano con Seung R. Paik (Seoul National University) hanno prima rivestito le nanoparticelle d'oro con α-sinucleina. Quindi adsorbono le proteine su una superficie in policarbonato che è stata pulita mediante trattamento con plasma di ossigeno. Le proteine si legano particolarmente bene a questa superficie e alla fine si accumulano per formare un monostrato denso di nanoparticelle d'oro che viene tenuto insieme attraverso interazioni aspecifiche tra le proteine. Nella fase finale, il supporto in policarbonato viene disciolto con cloroformio. Allo stesso tempo, questo solvente innesca anche il misfolding delle proteine, che consente loro di aggregarsi strettamente e specificamente, conferendo ai monostrati autoportanti la necessaria stabilità, anche dopo l'essiccazione. A differenza dei metodi descritti in precedenza, questa tecnica può produrre film con dimensioni che raggiungono la gamma millimetrica e centimetrica, come un wafer da 4 pollici.
Il colore delle pellicole trasparenti dipende dalla dimensione delle particelle d'oro utilizzate:le pellicole di particelle da 10 nm sono rosa brillante, I film di particelle da 20 nm sono viola, e quelli costituiti da particelle di 30 nm sono blu scuro. Le pellicole sono così flessibili che possono essere accartocciate e poi lisciate nuovamente in un liquido. Possono anche racchiudere oggetti rotondi, come sfere di silice, senza strappare.
I ricercatori sono stati inoltre in grado di utilizzare superfici preparate litograficamente per realizzare film con modelli di fori. L'adsorbimento sequenziale sul supporto ha anche permesso loro di realizzare film con un pattern di colore costituito da nanoparticelle di due diverse dimensioni.
Gli scienziati sperano di poter aggiungere una varietà di funzionalità ai loro film, utilizzando nanoparticelle magnetiche o punti quantici, Per esempio. Le potenziali aree di applicazione includono componenti elettronici, display ultrasottili, e sensori biocompatibili per l'osservazione in vivo di organi e tessuti. Si aspettano che questi film vengano utilizzati non solo per controllare l'attività cellulare come il trattamento del cancro, ma anche interfaccia cellula-macchina nei settori delle neuroscienze e della robotica.
