Forskere forvandlet gjennomsiktig kalsitt til kunstig gull

Hjemprodukt > Press > Forskere gjorde gjennomsiktig kalsitt til kunstig gull

Figuren viser 3D-rekonstruksjon av den gylne vateritten og laserindusert oppvarming av sfærulittene. KREDITT
Tel Aviv University

Abstrakt:
Gjennombrudd i metamaterialer: For første gang i verden utviklet forskere ved Tel Aviv University en innovativ nanoteknologi som forvandler en gjennomsiktig kalsittnanopartikkel til en glitrende gulllignende partikkel. Med andre ord gjorde de den gjennomsiktige partikkelen til en partikkel som er synlig til tross for sine svært små dimensjoner. Ifølge forskerne kan det nye materialet tjene som en plattform for innovative kreftbehandlinger.

Forskere gjorde transparent kalsitt til kunstig gull

Tel Aviv, Israel | Lagt ut 11. juni 2021

I en ny artikkel publisert i Advanced Materials, et internasjonalt team av forskere, koordinert av Dr. Roman Noskov og Dr. Pavel Ginzburg fra Iby og Aladar Fleischman Fakultet for ingeniørvitenskap ved Tel Aviv University, Prof. Dmitry Gorin fra Center for Photonics og Quantum Materials ved Skolkovo Institute of Science and Technology (Skoltech) og Dr. Evgeny Shirshin fra MV Lomonosov Moscow State University, har introdusert konseptet med biovennlig levering av optiske resonanser via et mesoskopisk metamateriale, et materiale med egenskaper som ikke finnes i naturen . Denne tilnærmingen åpner lovende muligheter for multifunksjonalitet i biomedisinske systemer, og tillater bruk av en enkelt designerlaget nanopartikkel for sansing, fototermisk terapi, fotoakustisk tomografi, bioimaging og målrettet medikamentlevering.

"Dette konseptet er resultatet av tverrfaglig tenkning i grensesnittet mellom fysikken til metamaterialer og bioorganisk kjemi, med sikte på å møte behovene til nanomedisin. Vi var i stand til å lage et mesoskopisk submikronmetamateriale fra biokompatible komponenter som demonstrerer sterke Mie-resonanser som dekker det nær-infrarøde spektralvinduet der biologiske vev er transparente, sier Dr. Roman Noskov.

Nanostrukturene som er i stand til å lokalisere lys i nanoskala, samt utføre flere funksjoner, er svært ønskelige i en mengde biomedisinske applikasjoner. Imidlertid er biokompatibilitet vanligvis et problem, ettersom konstruksjon av optiske egenskaper ofte krever bruk av giftige forbindelser og kjemikalier. Forskerne har løst dette problemet ved å bruke gullnanofrø og porøse vateritt (kalsiumkarbonat) sfærulitter, som for tiden anses som lovende midler til å levere medisiner. Denne tilnærmingen innebærer kontrollerbar infusjon av gullnanofrø i et vateritt-stillas som resulterer i et mesoskopisk metamateriale – gylden vateritt – hvis resonansegenskaper kan justeres bredt ved å endre mengden gull inne i vateritten. I tillegg tillater høy nyttelastkapasitet av vaterite-sfærulitter samtidig lasting av både medikamenter og fluorescerende tagger. For å eksemplifisere ytelsen til systemet deres, demonstrerte forskerne effektiv laseroppvarming av gylden vateritt ved røde og nær-infrarøde bølgelengder, svært ønskelig i fototermisk terapi og fotoakustisk tomografi.

Prof. Pavel Ginzburg oppsummerer: “Denne nye plattformen muliggjør innkvartering av flere funksjoner – som enkle tillegg som kan introduseres nesten på forespørsel. Ved siden av optisk avbildning og termoterapi kan MR-synlighet, funksjonelle biomedisinske materialer og mange andre modaliteter introduseres i en miniatyrpartikkel i nanoskala. Jeg tror at vår samarbeidsinnsats vil føre til in-vivo-demonstrasjoner, som vil bane vei for en ny biomedisinsk teknologi."

####

For mer informasjon, klikk her.

Kontakter:
Noga Shahar
054-770-5223

Hvis du har en kommentar, vær så snill Kontakt oss.

Utstedere av nyhetsutgivelser, ikke 7th Wave, Inc. eller Nanotechnology Now, er alene ansvarlig for nøyaktigheten av innholdet.

Bokmerke: