p Com suas notáveis ​​propriedades elétricas e ópticas, junto com a biocompatibilidade, fotoestabilidade e estabilidade química, nanoclusters de ouro estão ganhando espaço em uma série de áreas de pesquisa, particularmente em biossensorização e biomarcação. p Esses nanoclusters de ouro são quimicamente protegidos por ligantes, que também orientam a ligação a moléculas biológicas alvo. Ainda há muito que os pesquisadores não sabem sobre as propriedades luminescentes dos nanoclusters de ouro protegidos por ligantes, incluindo a origem de sua fluorescência.

p Uma equipe de pesquisa internacional da Suíça, Itália, os Estados Unidos e a Alemanha já mostraram que a fluorescência é uma propriedade intrínseca das próprias nanopartículas de ouro. Os pesquisadores usaram Au20, nanopartículas de ouro com estrutura tetraédrica. Suas descobertas foram relatadas esta semana no Journal of Chemical Physics , da AIP Publishing.

p “Apresentamos a primeira absorção óptica, espectros de excitação e fluorescência de Au20 nu, "disse Harald Brune, chefe do Instituto de Física da École Polytechnique Fédérale de Lausanne (EPFL) na Suíça e autor correspondente do artigo. "Nossos resultados sugerem fortemente que o núcleo de metal nos aglomerados protegidos por ligante usados ​​para biossensor e biolabeling está na origem de sua fluorescência."

p Os pesquisadores criaram um feixe de clusters Au20 nus combinando uma fonte de agregação de cluster com uma óptica de íons customizada e um processo de seleção em massa. É difícil sondar as propriedades ópticas desses aglomerados na fase gasosa, dada a relação sinal / ruído pobre. Abordar esta questão, os pesquisadores os embutiram em uma matriz sólida de neon. Isso foi conseguido depositando o feixe de aglomerados com um gás neon de fundo que se condensou em uma superfície fria mantida a 6 kelvins (cerca de -267 graus Celsius) enquanto os aglomerados pousavam ali.

p Néon, um gás nobre, fornece um meio de interação fraco. Como mostram os cálculos de primeiros princípios que acompanham o experimento, em neon, as propriedades intrínsecas estruturais e ópticas do cluster são preservadas.

p "Portanto, os resultados experimentais apresentados são a melhor aproximação possível às propriedades ópticas de aglomerados de Au20 livres, "Brune disse.

p Os dados de absorção de Au20 foram obtidos subtraindo um espectro de referência da matriz Ne de uma das matrizes Au20 / Ne. Os espectros de fluorescência foram produzidos por excitação a laser. Os pesquisadores descobriram que a excitação em toda a faixa do UV ao visível leva a uma fluorescência intensa e nítida em um comprimento de onda de 739,2 nanômetros.

p " são Au20 fortemente fluorescentes, tornando muito provável que a origem da fluorescência em biomarcadores à base de Au venha do próprio núcleo de Au, em vez de sua interação com os ligantes orgânicos, "disse Wolfgang Harbich, cientista sênior da EPFL e co-autor do artigo.

p A descoberta pode permitir a concepção de novos biomarcadores baseados em ouro, e o experimento serve como referência para o elaborado, cálculos da teoria funcional da densidade dependente do tempo das propriedades do cluster óptico - um tópico que está ganhando interesse nos campos da química e da física fundamentais.

p "A concordância entre experimento e teoria no presente caso de Au20 é encorajadora, "Brune disse, "e permitirá uma compreensão mais profunda da pesquisa de biomarcadores com base na teoria."