Un equipo de químicos dirigido por Rongchao Jin de la Universidad Carnegie Mellon realizó por primera vez una cirugía específica del sitio en una nanopartícula. El procedimiento, que permite la adaptación precisa de las nanopartículas, puede avanzar en el campo de la nanoquímica.
La técnica quirúrgica desarrollada por Qi Li, el autor principal del estudio y un estudiante graduado de tercer año en el grupo Jin, permitirá a los investigadores mejorar las propiedades funcionales de las nanopartículas, como la actividad catalítica y la fotoluminiscencia, aumentando su utilidad en una amplia variedad decampos incluyendo cuidado de la salud, electrónica y manufactura. Los hallazgos fueron publicados en Avances científicos .
"La nanoquímica es un campo relativamente nuevo, tiene solo unos 20 años. Hemos estado corriendo para alcanzar campos como la química orgánica que tienen más de 100 años", dijo Jin, profesor de química en el Mellon College ofCiencia ". Los químicos orgánicos han sido capaces de adaptar los grupos funcionales de moléculas durante bastante tiempo, como adaptar la penicilina para mejores funciones médicas, por ejemplo. Soñamos que podríamos hacer algo similar en nanociencia. El desarrollo de nanopartículas atómicamente precisas nos ha permitidohacer realidad este sueño "
Para hacer realidad esta "nanocirugía", los investigadores debían comenzar con nanopartículas atómicamente precisas que pudieran producirse de manera confiable una y otra vez. El laboratorio de Jin ha estado a la vanguardia de esta investigación. Trabajando con nanopartículas de oro, él ysu equipo ha desarrollado métodos para controlar con precisión el número de átomos en cada nanopartícula, lo que resulta en nanopartículas de tamaño uniforme con cada lote. Con partículas precisas y confiables, Jin y sus colegas pudieron identificar las estructuras de las partículas y comenzar a descubrir cómola estructura impactó las propiedades y la funcionalidad de las partículas.
Con estas nanopartículas bien definidas en la mano, el siguiente paso de Jin fue encontrar una manera de adaptar quirúrgicamente las partículas para obtener más información y, con suerte, mejorar su funcionalidad.
En su estudio reciente, Jin y sus colegas realizaron una nanocirugía en una nanopartícula de oro compuesta de 23 átomos de oro rodeados por una superficie protectora de ligandos con motivos de grapas. Utilizando un método de intercambio de metales en dos pasos, eliminaron dos S-Au-S grapas de la superficie de la partícula. Al hacer esto revelaron los factores estructurales que determinan las propiedades ópticas de la partícula y establecieron el papel que juega la superficie en la fotoluminiscencia. Significativamente, la cirugía aumentó la fotoluminiscencia de la partícula en aproximadamente 10 veces.desempeña un papel fundamental en la imagen biológica, el diagnóstico del cáncer y la tecnología LED, entre otras aplicaciones.
Jin y sus colegas ahora están tratando de generalizar este método de cirugía específico del sitio a otras nanopartículas.
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Materiales proporcionado por Universidad Carnegie Mellon . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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