vista de pájaro de las pirámides de oro vistas a través de un microscopio óptico de barrido de campo cercano. Esta imagen confirmó lo que predijo la simulación:una vez que el láser excitó los plasmones de la superficie, la mejora de campo cercano es más fuerte en la parte superior de la pirámide. Crédito:Sebastien Courvoisier
Las nanopartículas de oro prometen posibles mejoras en el tratamiento del cáncer, entrega de medicamentos, y terapia génica, con uno, problema importante.
Para que las partículas destruyan un tumor o creen agujeros en las membranas celulares para entregar ADN, necesitan irradiarse con un láser de alta potencia. Este proceso excita los electrones de la nanopartícula y genera plasmones de superficie localizados, lo que aumenta el campo eléctrico cerca de la superficie de la partícula. Estas nanopartículas súper excitadas pueden hacer todo tipo de cosas, como aumentar la temperatura del agua y destruir las células.
Pero el proceso de irradiación también puede dañar la nanopartícula, astillando diminuto, pero potencialmente tóxico, piezas de oro. Incluso la especificación más pequeña de oro flotante puede causar estragos en las células y provocar mutaciones genéticas.
Para superar este problema, Los investigadores de Harvard están desarrollando la próxima generación de microestructuras de oro, reemplazando la partícula flotante con estructuras de oro en forma de pirámide ancladas a una superficie plana. Estas microestructuras son más estables que las nanopartículas tradicionales y enfocan la energía del láser en intensos campos electromagnéticos cercanos.
Esta nueva plataforma fue desarrollada en el laboratorio de Eric Mazur, el Profesor Balkanski de Física y Física Aplicada y Decano de Área de Física Aplicada en la Escuela de Ingeniería y Ciencias Aplicadas John A. Paulson de Harvard, y se describe en un artículo publicado en la revista Nano letras .
Esta simulación muestra plasmones de superficie que generan un campo eléctrico intenso, dentro y fuera de la pirámide, con los puntos más fuertes concentrados en la parte superior de la pirámide. Crédito:Sebastien Courvoisier
"Este sistema nos permitirá controlar el proceso de transfección de forma reproducible, "dijo Mazur.
"Una vez que tengamos una mejor idea de lo que este sistema es capaz de hacer, esperamos trabajar en estrecha colaboración con los biólogos para desarrollar aplicaciones específicas tanto en el tratamiento genético como en la investigación biomédica básica, "dijo Nabiha Saklayen, coautor del trabajo y candidato a doctorado en el laboratorio de Mazur.
