p (Phys.org) - Os efeitos macroscópicos de certas nanopartículas na saúde humana há muito são claros a olho nu. O que falta aos cientistas é a capacidade de ver os movimentos detalhados de partículas individuais que dão origem a esses efeitos. p Em um estudo publicado recentemente, cientistas do Instituto de Pesquisa Virginia Tech Carilion inventaram uma técnica para gerar imagens da dinâmica de nanopartículas com resolução atômica à medida que essas dinâmicas ocorrem em um ambiente líquido. Os resultados permitirão, pela primeira vez, a imagem de processos em nanoescala, como o envolvimento de nanopartículas nas células.

p "Ficamos surpresos ao ver a mobilidade de grande alcance em objetos tão pequenos, "disse Deborah Kelly, professor assistente do Virginia Tech Carilion Research Institute. "Agora temos um sistema para observar o comportamento das nanopartículas terapêuticas em resolução atômica."

p As nanopartículas são feitas de muitos materiais e vêm em diferentes formas e tamanhos. No novo estudo, Kelly e seus colegas escolheram fazer nanopartículas de ouro em forma de bastão as estrelas de seus novos filmes moleculares. Essas nanopartículas, quase do tamanho de um vírus, são usados ​​para tratar várias formas de câncer. Uma vez injetado, eles se acumulam em tumores sólidos. A radiação infravermelha é então usada para aquecê-los e destruir as células cancerosas próximas.

p Para dar uma olhada de perto nas nanopartículas de ouro em ação, os pesquisadores fizeram uma câmara microfluídica à prova de vácuo pressionando dois chips semicondutores de nitreto de silício junto com um espaçador de 150 nanômetros entre eles. Os microchips continham janelas transparentes para que o feixe de um microscópio eletrônico de transmissão pudesse passar e criar uma imagem em escala atômica.

p Usando a nova técnica, os cientistas criaram dois tipos de visualizações. O primeiro incluiu imagens de estruturas atômicas de nanopartículas individuais em 100, Ampliação de 000 vezes - as imagens de resolução mais alta já obtidas de nanopartículas em um ambiente líquido.

p A segunda visualização foi um filme capturado em 23, Ampliação de 000 vezes que revelou os movimentos de um grupo de nanopartículas reagindo a um feixe de elétrons, que imita os efeitos da radiação infravermelha usada em terapias de câncer.

p No filme, as nanopartículas de ouro podem ser vistas surfando ondas gigantes em nanoescala.

p "As nanopartículas se comportavam como grãos de areia sendo concentrados em uma praia por ondas quebrando, "disse Kelly." Achamos que esse comportamento pode estar relacionado ao motivo pelo qual as nanopartículas se concentram nos tumores. Nosso próximo experimento será inserir uma célula cancerosa para estudar os efeitos terapêuticos das nanopartículas nos tumores. "

p A equipe também está testando a resolução do sistema microfluídico com outros reagentes e materiais, trazendo os pesquisadores um passo mais perto de ver os mecanismos biológicos vivos em ação nos mais altos níveis de resolução possíveis.

p O estudo apareceu em Comunicações Químicas no artigo "Visualizing Nanoparticle Mobility in Liquid at Atomic Resolution".