Filmes de nanopartículas independentes são de grande interesse para aplicações técnicas, como o desenvolvimento de dispositivos nanoeletrônicos. No jornal Angewandte Chemie , Cientistas coreanos introduziram monocamadas muito flexíveis e estáveis de nanopartículas de ouro feitas por um processo de automontagem baseado na agregação de proteínas. Os filmes foram usados para revestir wafers de até 10 cm de diâmetro.
O sucesso desta nova estratégia depende de uma pequena proteína chamada α-sinucleína, que é responsável pela regulação da liberação de dopamina no cérebro, entre outras coisas. Formas incorretamente dobradas desta proteína, que se agregam em estruturas de fibrilas pouco solúveis, parecem estar envolvidos no desenvolvimento de doenças neurodegenerativas como o Parkinson. Tão devastador quanto esta proteína mal dobrada é para o cérebro, tem se mostrado bastante útil na produção de extensos filmes feitos de nanopartículas de ouro.
Para produzir esses novos filmes, os cientistas que trabalham com Seung R. Paik (Universidade Nacional de Seul) primeiro revestem as nanopartículas de ouro com α-sinucleína. Em seguida, eles adsorvem as proteínas em uma superfície de policarbonato que foi limpa por tratamento com plasma de oxigênio. As proteínas se ligam a essa superfície particularmente bem e, eventualmente, se acumulam para formar uma monocamada densamente compactada de nanopartículas de ouro que é mantida unida por meio de interações inespecíficas entre as proteínas. Na etapa final, o suporte de policarbonato é dissolvido com clorofórmio. Ao mesmo tempo, este solvente também desencadeia o dobramento incorreto das proteínas, o que lhes permite agregar de forma firme e específica, dando às monocamadas independentes a estabilidade necessária - mesmo depois de secas. Em contraste com os métodos descritos anteriormente, esta técnica pode produzir filmes com dimensões que atingem a faixa de milímetros e centímetros, como um wafer de 4 polegadas.
A cor dos filmes transparentes depende do tamanho das partículas de ouro usadas:os filmes de partículas de 10 nm são rosa brilhante, Filmes de partículas de 20 nm são roxos, e aqueles feitos de partículas de 30 nm são azuis escuros. Os filmes são tão flexíveis que podem ser amassados e depois alisados novamente em um líquido. Eles também podem envolver objetos redondos, como esferas de sílica, sem rasgar.
Os pesquisadores também puderam usar superfícies preparadas litograficamente para fazer filmes com padrões de orifícios. A adsorção sequencial no suporte também permitiu a realização de filmes com padrão de cores a partir de nanopartículas de dois tamanhos diferentes.
Os cientistas esperam poder adicionar uma variedade de funcionalidades aos seus filmes, usando nanopartículas magnéticas ou pontos quânticos, por exemplo. As áreas potenciais de aplicação incluem componentes eletrônicos, telas ultrafinas, e sensores biocompatíveis para a observação in vivo de órgãos e tecidos. Eles esperam que esses filmes sejam usados não apenas para controlar a atividade celular, como o tratamento do câncer, mas também interface célula-máquina nas áreas de neurociência e robótica.
