O repertório de aplicações dos nanodiamantes se expande constantemente, incluindo tudo, desde revestimentos ultrafinos até a entrega precisa de medicamentos.
Agora, a Universidade de Kyoto e a Daicel Corporation desenvolveram nanodiamantes para detectar temperaturas em nanoescala dentro de células e organelas.

“As funções e atividades das células vivas estarão intimamente relacionadas à distribuição não uniforme da temperatura e às mudanças de temperatura localizadas nesses biossistemas”, observa o autor Norikazu Mizuochi.

Os nanodiamantes com centros de cor com vacância de silício, ou centros SiV, são de uma nova geração que pode detectar mudanças de temperatura dentro das células medindo a luminescência.

"O comprimento de onda de pico do espectro de luminescência muda linearmente, o que é mais consistente com o comportamento espectral dos SiVs em diamantes em massa e nos mostra o possível futuro da termometria em nanoescala totalmente óptica", diz o autor.

Alternativamente, nanodiamantes contendo centros de cor, especialmente centros de vacância de nitrogênio, demonstram sensibilidade a alta temperatura ao usar luz laser e irradiação de micro-ondas e são vantajosos em aplicações biológicas por sua baixa citotoxicidade e luminescência estável.

Normalmente, as nanopartículas mensuráveis ​​por temperatura são maiores que 100 nm – relativamente massivas em nanoescala – células potencialmente prejudiciais. A equipe de Mizuochi, no entanto, conseguiu criar a menor termometria de nanodiamantes com tamanho médio de 20 nm, incluindo outros centros de cores, como centros NV. Esta nanopartícula permite uma entrada mais suave nas organelas, bem como a detecção de temperatura com precisão sub-kelvin.

"Para investigar a resposta à temperatura de nossos nanodiamantes contendo SiV revestidos de polímero e selecionados por tamanho, ou SiV-DNDs, usamos um microscópio com temperatura controlada para medir o espectro de luminescência de uma matriz de SiV-DNDs", acrescenta Mizuochi.

Combinar essa tecnologia com imagens multicoloridas e melhorar a detecção de temperatura otimizando o número de centros SiV por partícula fazem parte do próximo estágio no desenvolvimento da equipe de pesquisa de nanodiamantes de alta precisão.

A pesquisa foi publicada em Carbon . + Explorar mais

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