Las nanopartículas de oro tienen una óptica inusual, propiedades electrónicas y químicas, que los científicos buscan poner en práctica en una variedad de nuevas tecnologías, desde la nanoelectrónica hasta los tratamientos contra el cáncer.

Algunas de las propiedades más interesantes de las nanopartículas surgen cuando se acercan, ya sea en grupos de unas pocas partículas o en cristales formados por millones de ellas. Sin embargo, las partículas que tienen un tamaño de apenas millonésimas de pulgada son demasiado pequeñas para ser manipuladas con herramientas de laboratorio convencionales. por lo que un gran desafío ha sido encontrar formas de ensamblar estos trozos de oro mientras se controla la forma tridimensional de su disposición.

Un enfoque que han desarrollado los investigadores ha sido el uso de estructuras diminutas hechas de hebras sintéticas de ADN para ayudar a organizar las nanopartículas. Dado que las cadenas de ADN están programadas para emparejarse con otras cadenas en ciertos patrones, Los científicos han unido hebras individuales de ADN a superficies de partículas de oro para crear una variedad de ensamblajes. Pero estas nanoestructuras híbridas de oro y ADN son intrincadas y caras de generar, limitando su potencial para su uso en materiales prácticos. El proceso es similar, en un sentido, a producir libros a mano.

Introduzca el equivalente en nanopartículas de la imprenta. Es eficiente reutilizable y contiene más información de la que antes era posible. En los resultados informados en línea en Química de la naturaleza , los investigadores del Departamento de Química de McGill describen un procedimiento para hacer una estructura de ADN con un patrón específico de hebras que salen de ella; al final de cada hebra hay un "parche pegajoso" químico. Cuando una nanopartícula de oro se pone en contacto con la nanoestructura de ADN, se adhiere a los parches. Luego, los científicos disuelven el conjunto en agua destilada, separando la nanoestructura de ADN en sus hebras componentes y dejando la huella de ADN en la nanopartícula de oro. (Vea la ilustración).

"Estas nanopartículas de oro codificadas no tienen precedentes en su contenido de información, "dice el autor principal Hanadi Sleiman, quien ocupa la Cátedra de Investigación de Canadá en Nanociencia del ADN. "Las nanoestructuras de ADN, por su parte, se puede reutilizar, como los sellos de una vieja imprenta ".

De las vidrieras a la optoelectrónica

Algunas de las propiedades de las nanopartículas de oro se conocen desde hace siglos. Los artesanos medievales agregaron cloruro de oro al vidrio fundido para crear el color rojo rubí en las vidrieras; el resultado, como descubrieron los químicos mucho más tarde, de las propiedades de dispersión de la luz de las diminutas partículas de oro.

Ahora, los investigadores de McGill esperan que su nueva técnica de producción ayude a allanar el camino para el uso de nanopartículas codificadas por ADN en una variedad de tecnologías de vanguardia. El primer autor, Thomas Edwardson, dice que el próximo paso del laboratorio será investigar las propiedades de las estructuras hechas con estos nuevos bloques de construcción. "De la misma manera que los átomos se combinan para formar moléculas complejas, las partículas de oro de ADN con patrones pueden conectarse a las partículas vecinas para formar conjuntos de nanopartículas bien definidos ".

Estos podrían utilizarse en áreas que incluyen nanodispositivos optoelectrónicos y ciencias biomédicas, dicen los investigadores. Los patrones de las hebras de ADN podrían, por ejemplo, estar diseñado para apuntar a proteínas específicas en células cancerosas, y por tanto sirven para detectar el cáncer o para destruir selectivamente las células cancerosas.