Znajdź zawartość

Naukowcy z Moscow Engineering Physics Institute (MEPhl) analizowali interakcje nanodiamentów detonacyjnych (ang. detonation nanodiamonds, DNDs) z różnymi biomakrocząsteczkami (cząsteczkami biopolimerów). Badanie pomoże stworzyć bioczujniki o ulepszonych właściwościach optycznych. Jego wyniki ukazały się w piśmie Laser Physics Letters. Na szeroką skalę cząsteczki nanoproszków diamentowych są otrzymywane w procesie detonacji materiałów wybuchowych i węgla (są one jednocześnie źródłem energii). Proces został opracowany i zastosowany w Rosji w latach 60. Nanodiamenty DND, nazywane też UDD (od ang. ultradispersed diamond), uzyskuje się w kilku etapach. Najczęściej stosowaną mieszaniną wybuchową jest układ trotyl+heksogen w stosunku 60:40 albo 70:30. W ostatnich latach naukowcy eksplorują interakcje DNDs ze strukturami biologicznymi i biomakrocząsteczkami. Wyniki są wykorzystywane w leczeniu nowotworów (niezmodyfikowany nanodiament detonacyjny indukuje apoptozę, a więc blokuje proces nowotworowy na poziomie komórkowym), a także do opracowania bioczujników i biokompatybilnych implantów. Nanocząstki poddaje się intensywnym badaniom biomedycznym, ponieważ można je wykorzystać do dostarczania leków. Ich właściwości półprzewodnikowe i piezoelektryczne sprawiają z kolei, że przydają się one w fotowoltaice i produkcji urządzeń elektronicznych i bioczujników. Naukowcy z MEPhl analizowali interakcje między kilkoma cząsteczkami ważnymi w medycynie - porfirynami, mioglobiną, tryptofanem i DNA - a 5-nm nanodiamentami w cienkiej membranie; jak tłumaczy Jekaterina Borulewa, uzyskiwano ją przez natryskiwanie plastra na powierzchnię krzemową o grubości pojedynczego kryształu. Wyniki eksperymentów pokazały, że nanodiamenty zwiększają intensywność fluorescencji. Dzieje się tak, bo użyte w badaniach hydrozole nanosoniczne (wodne roztwory) mogą nie tylko odbijać, ale i rozpraszać padające światło, co prowadzi do dodatkowego oświetlania wnętrza filmu [...]. Wg naukowców, to pokazuje, że nanodiamenty, które same w sobie nie są fluorescencyjne, wzmacniają sygnał fluorescencyjnych składowych z biomakrocząsteczek. Eksperymentalne badania przeprowadzono z użyciem spektroskopii fluorescencyjnej i absorpcyjnej, a także mikroskopii sił atomowych. W najbliższej przyszłości naukowcy chcą wyprodukować prototypowy bioczujnik bazujący na nanocząstkach albuminy. Zamierzają za jego pomocą dostarczać leki. W planach mają też prototypowy nanoczujnik z DNDs, który będzie pomagał w wykrywaniu zmian przednowotworowych i wczesnych nowotworowych. « powrót do artykułu