Pesquisadores da North Carolina State University e do MIT descobriram uma maneira mais simples de depositar nanopartículas de óxido de ferro magnético (magnetita) em nanobastões de ouro revestidos de sílica, criação de nanopartículas multifuncionais com propriedades magnéticas e ópticas úteis.

Os nanobastões de ouro têm aplicações potenciais generalizadas porque têm uma ressonância plasmônica de superfície - o que significa que podem absorver e espalhar luz. E controlando as dimensões dos nanobastões, especificamente sua proporção (ou comprimento dividido pelo diâmetro), o comprimento de onda da luz absorvida pode ser controlado. Esta característica torna os nanobastões de ouro atrativos para uso em catálise, materiais de segurança e uma série de aplicações biomédicas, como diagnósticos, imagem, e terapia do câncer. O fato de que as nanopartículas de magnetita-ouro também podem ser manipuladas usando um campo magnético aumenta sua utilidade potencial para aplicações biomédicas, tais como ferramentas de diagnóstico ou terapia fototérmica.

"A abordagem que delineamos em nosso novo artigo é simples, provavelmente tornando-o mais rápido e menos caro do que as técnicas atuais para a criação dessas nanopartículas - em pequena ou grande escala, "diz Joe Tracy, professor associado de ciência e engenharia de materiais na NC State e autor correspondente de um artigo sobre o trabalho.

A nova técnica usa uma abordagem chamada heteroagregação. Nanobastões de ouro revestidos de sílica são dispersos em etanol, um solvente polar. Em etanol, os átomos de hidrogênio são parcialmente carregados positivamente, e os átomos de oxigênio são parcialmente carregados negativamente. As nanopartículas de magnetita são dispersas em hexanos, um solvente não polar, onde as cargas não são separadas. Quando as duas soluções são misturadas, as nanopartículas de magnetita se ligam aos nanobastões de ouro - e as nanopartículas de magnetita-ouro resultantes são removidas do solvente por meio de um processo simples de centrifugação.

"Podemos fazer pré-sintetizados, nanobastões de ouro revestidos de sílica e nanopartículas de óxido de ferro e, em seguida, combiná-los, "diz Brian Chapman, um Ph.D. estudante da NC State e principal autor do artigo. "Isso é mais simples do que outras técnicas, que dependem do crescimento de nanopartículas de óxido de ferro em nanobastões de ouro ou do uso de reticuladores moleculares para ligar o ferro ao revestimento de sílica dos nanobastões. "

"Nossa abordagem também resulta em nanopartículas altamente uniformes, "Tracy diz." E ao incorporar ligantes chamados PEG-catecóis, as nanopartículas resultantes podem ser dispersas em água. Isso os torna mais úteis para aplicações biomédicas.

"Estes são interessantes, e potencialmente muito útil, nanopartículas multifuncionais, "Tracy acrescenta." E esperamos que este trabalho facilite o desenvolvimento de aplicativos que capitalizem sobre eles. "

O papel, "Abordagem de heteroagregação para depositar nanopartículas de magnetita em nanobastões de ouro revestidos de sílica, "é publicado na revista Química de Materiais .