Il trasporto di nanoparticelle in un nuovo ambiente target è spesso necessario nelle applicazioni mediche. Gli organismi di inclusione o i sistemi host-guest sono di particolare interesse, però, il loro design è particolarmente impegnativo, e i nanocolloidi formati da componenti inorganici sono rari, sebbene abbiano il vantaggio di essere funzionalizzati con relativa facilità. Nel diario Angewandte Chemie , scienziati di Stoccarda, Germania, descrivere un nuovo approccio intrigante per fabbricare un sistema host-guest funzionalizzabile da componenti inorganici puri. Il sistema prevede colloidi inorganici a forma di nanocoppa che ospitano nanoparticelle d'oro, che può essere facilmente rilasciato da uno stimolo esterno.

La stabilizzazione delle nanoparticelle nelle soluzioni è spesso ottenuta con l'aiuto di tensioattivi o polimeri. Però, ciò comporta la modifica della superficie metallica stessa. Sarebbe vantaggioso un approccio puramente inorganico. Peer Fischer del Max Planck Institute for Intelligent Systems e dell'Università di Stoccarda, Germania, dice:"Poiché le nanoparticelle sono parzialmente circondate dalla coppa di ossido, diventa possibile stabilizzare le nanoparticelle nude in una varietà di sistemi di solventi molto diversi e in condizioni estreme senza la necessità di tensioattivi e polimeri ... Inoltre, il complesso di inclusione di nanoparticelle costituisce un nanoreattore con nanoconfinamento programmabile." Pertanto, combinando la deposizione fisica da vapore e processi chimici umidi, il suo gruppo ha preparato complessi di inclusione di una nanoparticella d'oro confinata in una nanocoppa di silice o biossido di titanio. L'oro potrebbe essere rilasciato semplicemente dall'acidificazione, come svuotare una borsa.

La chiave di questo approccio è la fabbricazione di nanoparticelle inorganiche di Janus, particelle con diverse funzionalità su entrambi i lati. Particelle di Giano argento-oro sono state preformate su un wafer di silicio, e l'ossido è stato quindi depositato su queste particelle per dare le cosiddette particelle a doppio Giano. Quindi, l'argento si ossidava e si scioglieva, mentre la nanoparticella d'oro è rimasta profondamente incapsulata all'interno della cavità della coppa di ossido, trattenuto saldamente da forze ioniche tra l'oro e gli atomi di ossido della superficie della cavità. Per dimostrare la funzionalità del sistema colloidale host-guest, gli scienziati hanno svuotato la tazza semplicemente aggiungendo acido, rompere il legame tra l'oro e la cavità.

La coppa dell'ossido può essere ulteriormente funzionalizzata per l'utilizzo in ambienti salmastri, in solventi organici, e per l'assemblaggio e la stabilizzazione di emulsioni e colloidi, dice Fischer. Sono disponibili anche altri materiali. "È possibile convertire chimicamente un metallo come l'Ag anche in semiconduttori e ampliare così la gamma dei materiali possibili", Aggiunge. Il nuovo approccio di Fischers e dei coautori Alarcón e Lee offre una nuova prospettiva intrigante sulla preparazione di sistemi colloidali funzionali inorganici.