L'espansione del potenziale delle nanoparticelle d'oro per una vasta gamma di usi richiede metodi per stabilizzare i cluster e controllarne le dimensioni. I ricercatori di KAUST rivelano come semplici ioni citrato organico, derivato da acido citrico facilmente disponibile, possono interagire con gli atomi d'oro per produrre le nanoparticelle stabili necessarie per ulteriori ricerche.

Tali gruppi di atomi d'oro si stanno dimostrando sempre più utili come catalizzatori, sistemi di somministrazione dei farmaci, agenti anti-cancro e componenti di celle solari tra le altre applicazioni.

"Le potenziali applicazioni delle nanoparticelle d'oro potrebbero avere un enorme impatto sulla società, e comprendere gli stabilizzanti come il citrato potrebbe essere cruciale per il progresso, " disse Jean-Marie Basset, Direttore del Centro di catalisi KAUST e illustre professore di scienze chimiche, e un membro del gruppo di ricerca, Professor Luigi Cavallo.

Insieme ai colleghi dei Core Labs dell'Università e ai colleghi nel Regno Unito, Svizzera e Francia, i ricercatori hanno mostrato diversi modi in cui gli ioni citrato possono legarsi agli atomi d'oro sulla superficie delle nanoparticelle1. Hanno anche scoperto come influenzare la modalità di legame controllando il rapporto tra ioni nanoparticelle/citrato. Diverse modalità possono influenzare le strutture e le proprietà delle nanoparticelle.

"La caratterizzazione sperimentale e teorica di questi sistemi è impegnativa a causa della natura flessibile dell'interazione tra citrato e oro, " ha detto Basset. Ha spiegato che la collaborazione tra i team KAUST era essenziale per affrontare le sfide, consentendo la creazione delle nanoparticelle stabilizzate e la loro analisi e imaging ad alta risoluzione (vedi immagine).

Uno dei motivi dell'utilità dell'oro nelle applicazioni mediche è la sua natura chimicamente stabile. Altri ricercatori hanno dimostrato che questa stabilità consente all'oro di trasportare farmaci attraverso il corpo senza causare effetti collaterali chimici.

Il controllo della struttura delle nanoparticelle d'oro potrebbe anche mettere a punto la loro interazione con la luce per sfruttare un fenomeno noto come risonanza plasmonica di superficie. Ciò può consentire di sfruttare l'energia della luce per uccidere le cellule tumorali. L'attaccamento degli anticorpi può guidare le nanoparticelle verso le cellule specifiche che necessitano di trattamento. Il tipo di interazione con la luce dipende dalla struttura delle nanoparticelle e potrebbe anche produrre applicazioni nelle celle solari e nella microelettronica.

I ricercatori ritengono che le intuizioni di questo lavoro presso KAUST possano essere applicabili anche ad altri metalli e intendono esplorare questo aspetto come fase successiva della ricerca. "Vogliamo affrontare questa sfida più ampia, "disse Basset.