vista aérea das pirâmides de ouro vistas através de um microscópio óptico de varredura de campo próximo. Esta imagem confirmou o que a simulação previa:uma vez que o laser excitou os plasmons de superfície, o aprimoramento de campo próximo é mais forte no topo da pirâmide. Crédito:Sebastien Courvoisier
Nanopartículas de ouro prometem melhorias potenciais no tratamento do câncer, entrega de drogas, e terapia genética - com um, grande problema.
Para que as partículas destruam um tumor ou criem buracos nas membranas celulares para entregar o DNA, eles precisam ser irradiados com um laser de alta potência. Este processo excita os elétrons das nanopartículas e gera plasmons de superfície localizados, o que aumenta o campo elétrico próximo à superfície da partícula. Essas nanopartículas superexcitadas podem fazer todos os tipos de coisas, como aumentar a temperatura da água e destruir células.
Mas o processo de irradiação também pode danificar a nanopartícula, fragmentando-se minúsculo, mas potencialmente tóxico, peças de ouro. Mesmo a menor especificação de ouro flutuante pode causar estragos nas células e causar mutações genéticas.
Para superar esse problema, Os pesquisadores de Harvard estão desenvolvendo a próxima geração de microestruturas de ouro, substituir a partícula de flutuação livre por estruturas de ouro em forma de pirâmide ancoradas em uma superfície plana. Essas microestruturas são mais estáveis do que as nanopartículas tradicionais e concentram a energia do laser em intensos campos eletromagnéticos próximos.
Esta nova plataforma foi desenvolvida no laboratório de Eric Mazur, o Professor Balkanski de Física e Física Aplicada e Reitor da Área de Física Aplicada na Escola de Engenharia e Ciências Aplicadas (SEAS) de Harvard John A. Paulson, e é descrito em um artigo publicado na revista Nano Letras .
Esta simulação mostra plasmons de superfície gerando um campo elétrico intenso, dentro e fora da pirâmide, com os pontos mais fortes concentrados no topo da pirâmide. Crédito:Sebastien Courvoisier
“Este sistema nos permitirá controlar o processo de transfecção de forma reproduzível, "disse Mazur.
"Depois de termos uma noção melhor do que este sistema é capaz, esperamos trabalhar em estreita colaboração com biólogos para desenvolver aplicações específicas tanto no tratamento genético quanto na pesquisa biomédica básica, "disse Nabiha Saklayen, co-autor do artigo e candidato a doutorado no laboratório Mazur.
