Uma equipe de pesquisa da Northwestern University é a primeira a capturar em vídeo nanopartículas orgânicas colidindo e se fundindo. Esta visão sem precedentes da "química em movimento" ajudará os nanocientistas do noroeste a desenvolver novos métodos de entrega de drogas, bem como demonstrar aos pesquisadores ao redor do mundo como uma técnica de imagem emergente abre uma nova janela em um mundo muito pequeno.

Este é um raro exemplo de partículas em movimento. A dinâmica é uma reminiscência de duas bolhas se juntando e se fundindo em uma:primeiro, elas se unem e têm uma membrana entre elas, mas então eles se fundem e se tornam uma bolha maior.

"Eu tinha uma imagem em minha mente, mas a primeira vez que vi essas nanopartículas se fundindo em preto e branco foi incrível, "disse o professor Nathan C. Gianneschi, que liderou o estudo interdisciplinar e trabalha na interseção da nanotecnologia e da biomedicina.

"Para mim, é literalmente uma janela que se abre para este mundo que você sempre soube que estava lá, mas agora você finalmente tem uma imagem dele. Eu comparo isso com a primeira vez que vi as luas de Júpiter através de um telescópio. Nada se compara a realmente ver, " ele disse.

Gianneschi é o professor Jacob e Rosaline Cohn no departamento de química do Weinberg College of Arts and Sciences e nos departamentos de ciência de materiais e engenharia e de engenharia biomédica na McCormick School of Engineering.

O estudo, que inclui vídeos de diferentes eventos de fusão de nanopartículas, será publicado em 17 de novembro pela Jornal da American Chemical Society .

A equipe de pesquisa usou microscopia eletrônica de transmissão de células líquidas para obter imagens diretas de como as nanopartículas baseadas em polímeros, ou micelas, que o laboratório de Gianneschi está desenvolvendo para tratar câncer e ataques cardíacos mudam com o tempo. A nova técnica poderosa permitiu aos cientistas observar diretamente a transformação das partículas e caracterizar sua dinâmica.

"Podemos ver no nível molecular como a matéria polimérica se reorganiza quando as partículas se fundem em um objeto, "disse Lucas R. Parent, primeiro autor do artigo e um pós-doutorado do National Institutes of Health no grupo de pesquisa de Gianneschi. "Este é o primeiro estudo de muitos que virão em que os pesquisadores usarão este método para observar todos os tipos de fenômenos dinâmicos em sistemas de materiais orgânicos em nanoescala."

No estudo da Northwestern, partículas orgânicas na água ricocheteiam umas nas outras, e alguns colidem e se fundem, passando por uma transformação física. Os pesquisadores capturam a ação lançando um feixe de elétrons através da amostra. As minúsculas partículas - as maiores têm apenas aproximadamente 200 nanômetros de diâmetro - projetam sombras que são capturadas diretamente por uma câmera abaixo.

"Observamos o comportamento de fusão clássico em nanoescala, "disse Gianneschi, membro do Instituto Internacional de Nanotecnologia da Northwestern. "Capturar os processos fundamentais de crescimento e evolução dessas partículas em movimento nos ajudará imensamente em nosso trabalho com materiais sintéticos e suas interações com sistemas biológicos."

O artigo é intitulado "Observando Diretamente a Fusão de Micelas e o Crescimento em Solução por Microscopia Eletrônica de Transmissão de Células Líquidas".