В римской мифологии Янус был богом ворот, дверей, начал и переходов между прошлым и будущим. Фактически, первый месяц года, январь (от латинского ianuarius), носит его имя. Это божество характеризовалось его профилем двух лиц, что вдохновило ученых, когда они называли свои химические конструкции двумя четко различимыми компонентами.
Теперь команда исследователей из CIC biomaGUNE в Сан-Себастьяне вместе с коллегами из бельгийского университета Антверпена создали частицы Януса нанометрового размера.
Они состоят из оксида кремния с одной стороны и золотых игл с другой.
Как объясняет Луис Лиз-Марзан, главный автор этого исследования, опубликованного в журнале «Chemical Communications», «эти нанозвезды обладают оптическими и электронными свойствами, которые во многом определяются их небольшими размерами и их морфологией."
Исследователи придумали методы формования острых золотых наконечников из наночастиц этого металла, так что с помощью света на золотых наконечниках могут создаваться очень сильные электрические поля.
«Наши исследования являются фундаментальной наукой, но эти поля используются в процессах сверхчувствительного обнаружения для выявления незначительных количеств молекул, которые могут быть поглощены на поверхности золота в качестве загрязнителей или биомаркеров, указывающих на наличие болезни», — говорит Лиз-Марзан.
Другое возможное применение — фототерапия, цель которой — убить злокачественные клетки с помощью тепла, в данном случае вызванного освещением золотых точек.
Оксидная поверхность будет использоваться для присоединения нанозвезд к конкретным биологическим рецепторам, которые доставят их к поврежденным клеткам и только к ним, чтобы металлическая часть могла выполнять свою терапевтическую или диагностическую функцию.
Эти наночастицы производятся на разных стадиях. Во-первых, золотые наносферы производятся путем химического восстановления соли драгоценного металла.
Затем на противоположных сторонах частицы добавляются два разных органических соединения, чтобы придать им различное сродство из-за оксида кремния. Таким образом, оксид покрывает только одну часть, а другая остается открытой, чтобы позволить золотым точкам расти.