Guld nanopartikler mere stabile ved at sætte ringe på dem

Forskere fra Hokkaido University har fundet en måde at forhindre guldnanopartikler i at klumpe sig sammen, som kunne hjælpe med at bruge dem som en kræftbehandling.

Ved at fastgøre ringformede syntetiske forbindelser til guldnanopartikler hjælper dem med at bevare deres væsentlige lysabsorberende egenskaber, Forskere fra Hokkaido University rapporterer i tidsskriftet Naturkommunikation .

Metal nanopartikler har unikke lysabsorberende egenskaber, gør dem interessante for en bred vifte af optiske, elektroniske og biomedicinske applikationer. For eksempel, hvis leveret til en tumor, de kunne reagere med påført lys for at dræbe kræftvæv. Et problem med denne tilgang, selvom, er, at de let klumper sig sammen i opløsning, miste deres evne til at absorbere lys. Denne sammenklumpning sker som reaktion på en række forskellige faktorer, inklusive temperatur, saltkoncentration og surhedsgrad.

Forskere har forsøgt at finde måder at sikre, at nanopartikler forbliver spredt i deres målmiljøer. Dækker dem med polyethylenglycol, ellers kendt som PEG, har haft relativt succes med dette i tilfældet med guld nanopartikler. PEG er biokompatibel og kan forhindre guldoverflader i at klumpe sig sammen i laboratoriet og i levende organismer, men der er stadig behov for forbedringer.

Anvendt kemiker Takuya Yamamoto og kolleger ved Hokkaido Universitet, Universitetet i Tokyo, og Tokyo Institute of Technology fandt, at blanding af guld nanopartikler med ringformet PEG, snarere end den normalt lineære PEG, markant forbedret spredning. Den 'cykliske-PEG' (c-PEG) hæfter til overfladerne af nanopartiklerne uden at danne kemiske bindinger med dem, en proces kaldet fysisorption. De coatede nanopartikler forblev spredt, når de blev frosset, frysetørret og opvarmet.

Holdet testede de c-PEG-dækkede guldnanopartikler i mus og fandt ud af, at de forsvandt langsomt fra blodet og akkumulerede bedre i tumorer sammenlignet med guldnanopartikler belagt med lineær PEG. Imidlertid, akkumulering var lavere end det ønskede niveau, så forskerne anbefaler yderligere undersøgelser for at finjustere nanopartiklerne til dette formål.

Lektor Takuya Yamamoto er en del af Laboratory of Chemistry of Molecular Assemblies på Hokkaido University, hvor han studerer egenskaber og anvendelser af forskellige cykliske kemiske forbindelser.