Un team di ricercatori dell'Università della Florida ha scoperto come l'oro può essere utilizzato nei cristalli cresciuti dalla luce per creare nanoparticelle, una scoperta che ha importanti implicazioni per l'industria e la cura del cancro e potrebbe migliorare la funzione dei prodotti farmaceutici, apparecchiature mediche e pannelli solari.

Le nanoparticelle possono essere "coltivate" in formazioni cristalline con un uso speciale della luce, in un processo chiamato sintesi guidata da plasmoni. Però, gli scienziati hanno avuto un controllo limitato a meno che non usassero l'argento, ma l'argento limita gli usi per la tecnologia medica. Il team è il primo ad utilizzare con successo l'oro, che funziona bene all'interno del corpo umano, con questo processo.

"In che modo la luce gioca effettivamente un ruolo nella sintesi? [Questa conoscenza] non era ben sviluppata, " ha detto David Wei, un professore associato di chimica che ha guidato il gruppo di ricerca. "L'oro è stato il sistema modello per dimostrarlo".

L'oro è molto desiderato per le nanotecnologie perché è malleabile, non reagisce con l'ossigeno e conduce bene il calore. Queste proprietà rendono l'oro un materiale ideale per le nanoparticelle, soprattutto quelli che verranno inseriti nel corpo.

Quando il polivinilpirrolidone, o PVP, una sostanza che si trova comunemente nelle compresse farmaceutiche, viene utilizzato nella sintesi guidata dal plasmone, consente agli scienziati di controllare meglio la crescita dei cristalli. Nella ricerca di Wei, Il PVP ha sorpreso il team mostrando il suo potenziale per trasmettere gli elettroni "caldi" generati dalla luce a una superficie d'oro per far crescere i cristalli.

La ricerca descrive la prima strategia di sintesi plasmonica in grado di realizzare nanoprismi d'oro ad alto rendimento. Ancora più emozionante, il team ha dimostrato che nella sintesi è possibile utilizzare la luce visibile ea bassa potenza. In combinazione con le nanoparticelle utilizzate nei dispositivi solari fotovoltaici, questo metodo può anche sfruttare l'energia solare per la sintesi chimica, per realizzare nanomateriali o per applicazioni generali in chimica.

Wei ha trascorso l'ultimo decennio lavorando nella nanotecnologia. È incuriosito dalle sue applicazioni in fotochimica e biomedicina, soprattutto nella somministrazione mirata di farmaci e nelle terapie fototermiche, che è fondamentale per il trattamento del cancro. Il suo team include collaboratori del Pacific Northwest National Laboratory, dove ha lavorato come visiting scholar, e Laboratorio nazionale di Brookhaven. Inoltre, il progetto ha fornito un'opportunità educativa per gli studenti di chimica:uno studente di scuola superiore (attraverso il programma di formazione per studenti in scienze dell'UF), due studiosi universitari finanziati anche dall'Howard Hughes Medical Institute, cinque dottorandi e due postdoc.

I risultati sono stati pubblicati online il 4 luglio in Materiali della natura .