I ricercatori della North Carolina State University e del MIT hanno trovato un modo più semplice per depositare nanoparticelle magnetiche di ossido di ferro (magnetite) su nanotubi d'oro rivestiti di silice, creazione di nanoparticelle multifunzionali con utili proprietà magnetiche e ottiche.

I nanotubi d'oro hanno applicazioni potenziali diffuse perché hanno una risonanza plasmonica superficiale, il che significa che possono assorbire e disperdere la luce. E controllando le dimensioni dei nanotubi, in particolare il loro rapporto d'aspetto (o la lunghezza divisa per il diametro), la lunghezza d'onda della luce assorbita può essere controllata. Questa caratteristica rende i nanotubi d'oro attraenti per l'uso in catalisi, materiali di sicurezza e una serie di applicazioni biomediche, come la diagnostica, immagini, e terapia del cancro. Il fatto che le nanoparticelle magnetite-oro possano essere manipolate anche utilizzando un campo magnetico ne aumenta la potenziale utilità per applicazioni biomediche, come strumenti diagnostici o terapie fototermiche.

"L'approccio che descriviamo nel nostro nuovo documento è semplice, probabilmente rendendolo più veloce e meno costoso delle attuali tecniche per la creazione di queste nanoparticelle, su piccola o grande scala, "dice Joe Tracy, un professore associato di scienza dei materiali e ingegneria presso la NC State e corrispondente autore di un documento sul lavoro.

La nuova tecnica utilizza un approccio chiamato eteroaggregazione. I nanotubi d'oro rivestiti di silice sono dispersi in etanolo, un solvente polare. Nell'etanolo, gli atomi di idrogeno sono parzialmente carichi positivamente, e gli atomi di ossigeno sono parzialmente carichi negativamente. Le nanoparticelle di magnetite sono disperse in esani, un solvente non polare, dove le spese non sono separate. Quando le due soluzioni sono mescolate, le nanoparticelle di magnetite si legano ai nanotubi d'oro e le nanoparticelle di magnetite-oro risultanti vengono rimosse dal solvente mediante un semplice processo di centrifugazione.

"Siamo in grado di prendere pre-sintetizzati, nanotubi d'oro rivestiti di silice e nanoparticelle di ossido di ferro per poi combinarli, "dice Brian Chapman, un dottorato di ricerca studente presso NC State e autore principale del documento. "Questo è più semplice di altre tecniche, che si basano sulla crescita di nanoparticelle di ossido di ferro su nanotubi d'oro o sull'utilizzo di reticolanti molecolari per legare il ferro al rivestimento di silice dei nanotubi".

"Il nostro approccio si traduce anche in nanoparticelle altamente uniformi, " Dice Tracy. "E incorporando ligandi chiamati PEG-catechols, le nanoparticelle risultanti possono essere disperse in acqua. Questo li rende più utili per le applicazioni biomediche.

"Sono interessanti, e potenzialmente molto utile, nanoparticelle multifunzionali, " aggiunge Tracy. "E si spera che questo lavoro faciliti lo sviluppo di applicazioni che ne traggano vantaggio".

La carta, "Approccio di eteroaggregazione per depositare nanoparticelle di magnetite su nanorodi d'oro ricoperti di silice, " è pubblicato sulla rivista Chimica dei materiali .