Las nanopartículas tienen un tamaño de una millonésima de milímetro, haciéndolos invisibles al ojo humano. A no ser que, es decir, están bajo el microscopio del profesor Madhavi Krishnan, biofísico de la Universidad de Zúrich. El profesor Krishnan ha desarrollado un nuevo método que mide no solo el tamaño de las partículas sino también su carga electrostática. Hasta ahora no ha sido posible determinar directamente la carga de las partículas.

Para observar las partículas individuales en una solución, La profesora Madhavi Krishnan y sus colaboradores «atraen» cada partícula a una "trampa electrostática". Funciona así:entre dos placas de vidrio del tamaño de un chip, los investigadores crean miles de agujeros de energía redondos. El truco es que estos agujeros tienen una carga electrostática débil. Los científicos luego agregan una gota de la solución a las placas, después de lo cual cada partícula cae en un agujero de energía y queda atrapada allí. Pero las partículas no permanecen inmóviles en su trampa. En lugar de, las moléculas de la solución chocan con ellas continuamente, haciendo que las partículas se muevan en un movimiento circular. "Medimos estos movimientos, y luego pueden determinar la carga de cada partícula individual, "explica el profesor Madhavi Krishnan.

En pocas palabras, las partículas con solo una pequeña carga hacen grandes movimientos circulares en sus trampas, mientras que aquellos con una carga alta se mueven en pequeños círculos. Este fenómeno se puede comparar con el de una pelota liviana que, cuando se lanza, viaja más lejos que uno pesado. El físico estadounidense Robert A. Millikan utilizó un método similar hace 100 años en su experimento de la gota de aceite para determinar la velocidad de las gotas de aceite cargadas eléctricamente. En 1923, recibió el Premio Nobel de Física en reconocimiento a sus logros. "Pero examinó las gotas en el vacío, "Explica el profesor Krishnan." Nosotros, por otro lado, estamos examinando nanopartículas en una solución que influye en las propiedades de las partículas ".

Carga electrostática de los 'paquetes de nanofármacos'

Para todas las soluciones fabricadas industrialmente, la carga eléctrica de las nanopartículas contenidas en él también es de interés principal, porque es la carga eléctrica la que permite que una solución fluida permanezca estable y no desarrolle una consistencia grumosa. "Con nuestro nuevo método, obtenemos una imagen de toda la suspensión junto con todas las partículas que contiene, "enfatiza el profesor Madhavi Krishnan. Una suspensión es un fluido en el que se distribuyen finamente partículas minúsculas o gotas, por ejemplo en la leche, sangre, varias pinturas, productos cosméticos, vacunas y numerosos productos farmacéuticos. "La carga de las partículas juega un papel importante en esto, "nos dice el científico de Zúrich.

Un ejemplo es la fabricación de medicamentos que deben administrarse en dosis precisas durante un período más largo utilizando sistemas de administración de medicamentos. En este contexto, Las nanopartículas actúan como «paquetes» que transportan los medicamentos a donde deben surtir efecto. Muy a menudo, es su carga eléctrica la que les permite pasar a través de los tejidos y las membranas celulares del cuerpo sin obstrucciones y así surtir efecto. «Por eso es tan importante poder medir su carga. Hasta ahora, la mayoría de los resultados obtenidos han sido imprecisos », nos dice el investigador.

"El nuevo método nos permite medir incluso en tiempo real un cambio en la carga de una sola entidad, ", agrega el profesor Madhavi Krishnan." Esto es particularmente emocionante para la investigación básica y nunca antes había sido posible ". Esto se debe a que los cambios en la carga juegan un papel en todas las reacciones corporales, ya sea en proteínas, moléculas grandes como la doble hélice de ADN, donde la composición genética está codificada, u orgánulos celulares. "Estamos examinando cómo funciona el material en el campo de las millonésimas de milímetro".