Un equipo de investigadores del Instituto de Ciencia de Materiales de la Universidad Tecnológica de Kaunas (KTU), Lituania junto con colegas de Japón y Letonia idearon un método que obliga a más de 300 millones de nanopartículas metálicas a autoensamblarse en estructuras regulares. que mejoran su interacción con la luz en órdenes de magnitud. Este trabajo podría ser beneficioso para desarrollar láseres ultrapequeños que pueden contribuir al diagnóstico de muchas enfermedades. incluidos los oncológicos.

En el Instituto de Ciencia de Materiales de KTU, Los investigadores están estudiando materiales a nivel de átomos y moléculas para encontrar formas de reorganizar de manera eficiente las características de varias superficies utilizadas en el campo de la fotónica y la medicina. En el estudio más reciente, Los científicos de KTU, el profesor Sigitas Tamulevicius, El profesor Tomas Tamulevicius y Ph.D. El estudiante Mindaugas Juodenas profundizó en el mundo de las partículas metálicas más pequeñas y su interacción con la luz.

"Estas nanopartículas de metal son muy pequeñas, tan pequeñas que mil de ellas podrían caber en un cabello humano, "dijo Juodenas.

Tales partículas pueden interactuar resonantemente con la luz, que es un fenómeno interesante y útil en sí mismo. Si, sin embargo, constituyen un mayor, estructura periódica, su interacción colectiva con la luz no solo se vuelve más fuerte en órdenes de magnitud, sino que también se puede controlar. Esto abre una plétora de posibilidades para el desarrollo de dispositivos fotónicos ultrapequeños, como los nanoláseres.

"Se nos ocurrió un método que obliga a más de 300 millones de nanopartículas metálicas a autoensamblarse de manera regular. Esto las hace interactuar con la luz de manera más eficiente. ¿Cuáles son los beneficios? Esta es una oportunidad para desarrollar sensores biológicos que son extremadamente sensibles y puede detectar incluso moléculas individuales. De este modo, el diagnóstico de diversas enfermedades sería posible en una etapa muy temprana, "explicó Juodenas, uno de los coautores de la investigación.

El logro de los investigadores de KTU también podría beneficiar al nuevo método de tratamiento del cáncer, el tratamiento fototérmico, que se está desarrollando actualmente en todo el mundo. El tratamiento fototérmico significa que el calor producido a través de la interacción resonante de las nanopartículas con la luz se aplica a un área muy pequeña para matar las células cancerosas sin afectar otros tejidos del cuerpo. Esto requiere tecnología láser, y un dispositivo con las matrices de nanopartículas propuestas por los investigadores de KTU podría permitir el desarrollo de nanoláseres implantables, lo que ayudaría a redirigir la luz hacia las células dañinas de manera más eficiente.

Los resultados de la investigación se publicaron en la prestigiosa revista científica ACS Nano .