Los científicos de la Universidad Nacional de Investigación Nuclear MEPhI (MEPhI) han estudiado las propiedades ópticas de los nanodiamantes de detonación cuando interactúan con diversas biomacromoléculas (moléculas de biopolímero).

El estudio ayudará a crear biosensores originales con propiedades ópticas mejoradas. Los resultados del estudio se publican en la Letras de física láser revista.

Los nanodiamantes de detonación (DND) son nanoestructuras de carbono con una red cristalina, similar a la de un diamante, que se originan a partir de la síntesis de detonaciones mediante explosivos. En años recientes, Los científicos han estado explorando activamente la interacción de los DND con estructuras biológicas y biomacromoléculas. Los hallazgos se utilizan para tratar tumores, así como para desarrollar biosensores e implantes biocompatibles.

Al interactuar con DND, las biomacromoléculas cambian significativamente sus propiedades. Esto es extremadamente importante para la investigación biomédica, ya que al crear nuevas sustancias fisiológicamente activas, la relación entre la estructura de la sustancia y sus propiedades fluorescentes es importante.

Hoy dia, el alcance de la biosensorialidad se está expandiendo rápidamente. Los nanoportadores se utilizan activamente en la investigación biomédica; se pueden utilizar para la administración de fármacos, mientras que sus propiedades semiconductoras y piezoeléctricas las hacen útiles en fotovoltaica, así como en la creación de dispositivos electrónicos y biosensores.

Los científicos de MEPhI han estudiado la interacción entre varias moléculas importantes para la medicina:porfirina, mioglobina triptófano y ADN, y nanodiamantes (de 5 nanómetros de tamaño) en membranas delgadas obtenidas al rociar una oblea sobre una superficie de silicona monocristalina, Ekaterina Boruleva, investigador del Departamento de Micro-Nano y Biotecnología Láser de MEPhI, dijo.

"Los resultados de estos estudios han demostrado que los nanodiamantes aumentan la intensidad de la fluorescencia. Esto se debe al hecho de que los hidrosoles de nanosonona (soluciones acuosas) utilizados en el estudio tienen la capacidad no solo de reflejar sino también de dispersar la luz incidente". lo que conduce a una iluminación adicional dentro de la membrana y aumenta la fluorescencia, "le dijo a Boruleva.

Según los científicos, esto muestra que los nanodiamantes, que no son fluorescentes por sí mismos, aumentar la señal de los componentes de biomacromoléculas fluorescentes.

La investigación experimental se llevó a cabo utilizando espectroscopía de absorción y fluorescencia, así como métodos de microscopía de fuerza atómica.

En el futuro cercano, Los científicos planean fabricar un prototipo de biosensor basado en nanopartículas de albúmina para administrar medicamentos al cuerpo. También crearán un prototipo de biosensor basado en nanodiamantes de detonación para registrar las condiciones cancerosas y precancerosas tempranas; y desarrollar tecnologías de aplicación de biosensores.