Золотые наностержни имеют широкое потенциальное применение, поскольку обладают поверхностным плазмонным резонансом, то есть могут поглощать и рассеивать свет. А путем управления размерами наностержней, в частности их соотношением сторон (или длиной, деленной на диаметр), можно управлять длиной волны поглощенного света.
Эта характеристика делает золотые наностержни привлекательными для использования в катализе, защитных материалах и во множестве биомедицинских приложений, таких как диагностика, визуализация и терапия рака. Тот факт, что наночастицами магнетита и золота также можно манипулировать с помощью магнитного поля, увеличивает их потенциальную полезность для биомедицинских приложений, таких как диагностические инструменты или фототермическая терапия.«Подход, который мы описываем в нашей новой статье, прост, что, вероятно, делает его более быстрым и менее дорогостоящим, чем существующие методы создания этих наночастиц — в малых или больших масштабах», — говорит Джо Трейси, доцент кафедры материаловедения и инженерии. в NC State и автор-корреспондент статьи о работе.
В новом методе используется подход, называемый гетероагрегацией. Золотые наностержни, покрытые кремнеземом, диспергированы в этаноле, полярном растворителе. В этаноле атомы водорода частично заряжены положительно, а атомы кислорода частично заряжены отрицательно. Наночастицы магнетита диспергированы в гексане, неполярном растворителе, где заряды не разделены.
Когда два раствора смешиваются, наночастицы магнетита связываются с золотыми наностержнями — и полученные наночастицы магнетита-золота удаляются из растворителя с помощью простого процесса центрифугирования.«Мы можем взять предварительно синтезированные покрытые диоксидом кремния золотые наностержни и наночастицы оксида железа, а затем объединить их», — говорит Брайан Чепмен, доктор философии. студент NC State и ведущий автор статьи. «Это проще, чем другие методы, которые основаны либо на выращивании наночастиц оксида железа на золотых наностержнях, либо на использовании молекулярных сшивающих агентов для связывания железа с кремнеземным покрытием наностержней».
«Наш подход также приводит к получению очень однородных наночастиц», — говорит Трейси. «А за счет включения лигандов, называемых PEG-катехолами, полученные наночастицы можно диспергировать в воде. Это делает их более полезными для биомедицинских приложений.
«Это интересные и потенциально очень полезные многофункциональные наночастицы», — добавляет Трейси. «И, надеюсь, эта работа облегчит разработку приложений, использующих их».