Un equipo de investigadores de la Universidad de Florida ha descubierto cómo se puede utilizar el oro en cristales cultivados con luz para crear nanopartículas. un descubrimiento que tiene importantes implicaciones para la industria y el tratamiento del cáncer y podría mejorar la función de los productos farmacéuticos, equipos médicos y paneles solares.

Las nanopartículas se pueden "cultivar" en formaciones cristalinas con un uso especial de luz, en un proceso llamado síntesis impulsada por plasmones. Sin embargo, los científicos han tenido un control limitado a menos que hayan usado plata, pero la plata limita los usos de la tecnología médica. El equipo es el primero en utilizar oro con éxito, que funciona bien dentro del cuerpo humano, con este proceso.

"¿Cómo juega realmente la luz un papel en la síntesis? [Este conocimiento] no estaba bien desarrollado, "dijo David Wei, un profesor asociado de química que dirigió el equipo de investigación. "El oro fue el sistema modelo para demostrar esto".

El oro es muy deseado para la nanotecnología porque es maleable, no reacciona con el oxígeno y conduce bien el calor. Esas propiedades hacen del oro un material ideal para nanopartículas, especialmente los que se colocarán en el cuerpo.

Cuando la polivinilpirrolidona, o PVP, una sustancia que se encuentra comúnmente en tabletas farmacéuticas, se utiliza en la síntesis impulsada por plasmones, permite a los científicos controlar mejor el crecimiento de cristales. En la investigación de Wei, PVP sorprendió al equipo al mostrar su potencial para transmitir electrones "calientes" generados por luz a una superficie de oro para hacer crecer los cristales.

La investigación describe la primera estrategia de síntesis plasmónica que puede producir nanoprismas de oro de alto rendimiento. Aún más emocionante, el equipo ha demostrado que la luz de rango visible y de baja potencia se puede utilizar en la síntesis. Combinado con nanopartículas que se utilizan en dispositivos solares fotovoltaicos, este método puede incluso aprovechar la energía solar para la síntesis química, para fabricar nanomateriales o para aplicaciones generales en química.

Wei ha pasado la última década trabajando en nanotecnología. Está intrigado por sus aplicaciones en fotoquímica y biomedicina, especialmente en la administración de fármacos dirigidos y la terapéutica fototérmica, que es crucial para el tratamiento del cáncer. Su equipo incluye colaboradores del Pacific Northwest National Laboratory, donde ha trabajado como académico visitante, y el Laboratorio Nacional de Brookhaven. Además, el proyecto ha brindado una oportunidad educativa para los estudiantes de química:un estudiante de secundaria (a través del Programa de Capacitación en Ciencias para Estudiantes de la UF), dos académicos universitarios que también fueron financiados por el Instituto Médico Howard Hughes, cinco estudiantes de posgrado y dos posdoctorados.

Los hallazgos fueron publicados en línea el 4 de julio en Materiales de la naturaleza .