Las nanopartículas diminutas se pueden proporcionar con tintes y podrían usarse para nuevas técnicas de imagen, como muestran los químicos y físicos de la Universidad Martin Luther Halle-Wittenberg (MLU) en un estudio reciente. Los investigadores también han sido los primeros en determinar completamente la estructura interna de las partículas. Sus resultados fueron publicados en la reconocida revista Angewandte Chemie .

Las nanopartículas monocatenarias (SCNP) son un material atractivo para aplicaciones químicas y biomédicas. Se crean a partir de una sola cadena de moléculas que se pliega en una partícula cuya circunferencia mide de tres a cinco nanómetros. "Porque son tan pequeños, Pueden viajar a cualquier parte del cuerpo humano y utilizarse para una amplia variedad de propósitos. ", dice el profesor Wolfgang Binder del Instituto de Química de MLU. Como se trata de una nueva área de investigación, algunas preguntas siguen sin respuesta. Hasta ahora, por ejemplo, la estructura interna de las partículas solo se había asumido, pero no finalmente resuelto.

Después de que Binder y su equipo desarrollaron nuevas nanopartículas monocatenarias que podrían usarse en medicina, querían saber más sobre su estructura. "Concluimos que las nanopartículas que desarrollamos deben tener un especial, estructura interna, "dice Binder. Para establecer esto, se puso en contacto con colegas de los departamentos de química y física de MLU. Usando una combinación de resonancia de espín electrónico y espectroscopia de fluorescencia, los científicos pudieron visualizar la estructura de un SCNP por primera vez. "Forman una especie de nano-bolsillo que puede proteger un tinte u otras moléculas, "explica Binder. Sus hallazgos están en línea con suposiciones anteriores sobre la posible estructura espacial dentro de partículas tan diminutas.

El objetivo del grupo de investigación de Binder es desarrollar nanopartículas para pruebas de diagnóstico. Sin embargo, producir las nanopartículas es una tarea compleja. "Tienen que ser prácticamente invisibles para el cuerpo, "explica Justus Friedrich Hoffmann, un doctorado estudiante del grupo de investigación de Binder. No pueden ser destruidos por el sistema inmunológico del cuerpo y también deben tener los sitios de unión internos correctos para que un tinte u otra molécula puedan almacenarse y protegerse. Además, tienen que ser solubles en agua para que puedan ser transportados a través del torrente sanguíneo. "A menudo forman grandes grupos, pero ahora hemos podido producir partículas individuales, "dice Hoffmann. Usaron un truco químico para condensar la cadena en la forma deseada.

El tinte que se incorpora durante el proceso de fabricación, se utiliza para las llamadas imágenes fotoacústicas. El procedimiento representa una alternativa a la tomografía computarizada pero sin la peligrosa radiación. Le permite a uno mirar varios centímetros de profundidad en el tejido desde fuera del cuerpo. Normalmente, el cuerpo destruye rápidamente el tinte, dice Binder. Las diminutas nanopartículas protegen el tinte, que podría usarse, por ejemplo, en la visualización de tumores a los que entraría a través de los vasos sanguíneos.

Los SCNP se pueden utilizar en una amplia variedad de otras aplicaciones, también. Por ejemplo, podrían utilizarse como nanoreactores en los que tienen lugar reacciones químicas.