Fangst- og frigivelsesprogram kunne forbedre sikkerhedsvurderingen af ​​nanopartikler

(PhysOrg.com) -- Afhængigt af hvem du spørger, nanopartikler er, potentielt, enten en af ​​videnskabens mest lovende eller farligste frembringelser. Disse små genstande kan levere lægemidler effektivt og forbedre egenskaberne af mange materialer, men hvad hvis de også er farlige for dit helbred på en eller anden måde? Nu, forskere ved National Institute of Standards and Technology har fundet en måde at manipulere nanopartikler på, så spørgsmål som dette kan besvares.

Holdet har udviklet en metode til at tiltrække og fange metalbaserede nanopartikler på en overflade og frigive dem på det ønskede tidspunkt. Metoden, som bruger en mild elektrisk strøm til at påvirke partiklernes adfærd, kunne tillade videnskabsmænd at udsætte cellekulturer for nanopartikler, så eventuelle lurende farer, de måtte forårsage for levende celler, kan vurderes effektivt.

Metoden har også den fordel, at den samler partiklerne i et lag, der kun er en partikel tykt, som tillader dem at blive jævnt fordelt i en væskeprøve, derved reducerer sammenklumpning - et almindeligt problem, der kan maskere de egenskaber, de udviser, når de møder levende væv. Ifølge NIST-fysiker Darwin Reyes, disse kombinerede fordele skulle gøre den nye metode særlig anvendelig i toksikologiske undersøgelser.

"Mange andre metoder til fangst kræver, at du modificerer overfladen af ​​nanopartiklerne på en eller anden måde, så du nemmere kan kontrollere dem, " siger Reyes. "Vi tager nanopartikler, som de er, så du kan udforske, hvad du faktisk har. Ved at bruge denne metode, du kan frigive dem til en cellekultur og se, hvordan cellerne reagerer, som kan give dig en bedre idé om, hvordan celler i kroppen vil reagere."

Andre metoder til at studere nanopartikeltoksicitet muliggør ikke en sådan præcis levering af partiklerne til cellerne. I NIST-metoden, partiklerne kan frigives på en kontrolleret måde til en væskestrøm, der flyder over en koloni af celler, efterligner den måde, partiklerne ville støde på celler inde i kroppen - hvilket gør det muligt for videnskabsmænd at overvåge, hvordan celler reagerer over tid, for eksempel, eller om reaktioner varierer med ændringer i partikelkoncentration.

Til denne særlige undersøgelse, holdet brugte en guldoverflade dækket af lange, positivt ladede molekyler, som strækker sig op fra Guldet som hvede på en Mark. Nanopartiklerne, som også er lavet af guld, er belagt med citratmolekyler, der har en svag negativ ladning, som trækker dem til overfladebelægningen, en attraktion, der kan brydes med en let elektrisk strøm. Reyes siger, at fordi overfladebelægningen kan designes til at tiltrække forskellige materialer, en række forskellige nanopartikler kunne fanges og frigives med teknikken.