Kemiprofessor er den første til at bruge lys til at lave guldkrystalnanopartikler

Et team af forskere fra University of Florida har fundet ud af, hvordan guld kan bruges i krystaller, der dyrkes af lys til at skabe nanopartikler, en opdagelse, der har store konsekvenser for industrien og kræftbehandling og kan forbedre lægemidlers funktion, medicinsk udstyr og solpaneler.

Nanopartikler kan "dyrkes" i krystalformationer med særlig brug af lys, i en proces kaldet plasmondrevet syntese. Imidlertid, videnskabsmænd har haft begrænset kontrol, medmindre de brugte sølv, men sølv begrænser anvendelsen af ​​medicinsk teknologi. Holdet er det første, der med succes har brugt guld, som fungerer godt i den menneskelige krop, med denne proces.

"Hvordan spiller lys egentlig en rolle i syntesen? [Denne viden] var ikke veludviklet, " sagde David Wei, en lektor i kemi, der ledede forskerholdet. "Guld var modelsystemet til at demonstrere dette."

Guld er meget ønsket til nanoteknologi, fordi det er formbart, reagerer ikke med ilt og leder varme godt. Disse egenskaber gør guld til et ideelt materiale til nanopartikler, især dem, der vil blive placeret i kroppen.

Når polyvinylpyrrolidon, eller PVP, et stof, der almindeligvis findes i farmaceutiske tabletter, bruges i den plasmondrevne syntese, det gør det muligt for forskere bedre at kontrollere væksten af ​​krystaller. I Weis forskning, PVP overraskede holdet ved at vise deres potentiale til at videresende lysgenererede "varme" elektroner til en guldoverflade for at dyrke krystallerne.

Forskningen beskriver den første plasmoniske syntesestrategi, der kan lave nanoprismer af guld med højt udbytte. Endnu mere spændende, holdet har demonstreret, at lys med synlig rækkevidde og laveffekt kan bruges i syntesen. Kombineret med nanopartikler, der bruges i solcelleanlæg, denne metode kan endda udnytte solenergi til kemisk syntese, til fremstilling af nanomaterialer eller til generelle anvendelser inden for kemi.

Wei har brugt det sidste årti på at arbejde med nanoteknologi. Han er fascineret af dets anvendelser inden for fotokemi og biomedicin, især inden for målrettet medicinafgivelse og fototermisk behandling, som er afgørende for kræftbehandling. Hans team inkluderer samarbejdspartnere fra Pacific Northwest National Laboratory, hvor han har arbejdet som gæsteforsker, og Brookhaven National Laboratory. Ud over, projektet har givet en uddannelsesmulighed for kemistuderende:en gymnasieelev (gennem UF's Student Science Training Program), to universitetsforskere, som også er finansieret af Howard Hughes Medical Institute, fem kandidatstuderende og to postdocs.

Resultaterne blev offentliggjort online den 4. juli i Naturmaterialer .