طراحی و ساخت نانوذرات پلاسمونیک حساس به pH

نانوذرات پلاسمونیک براساس شکل و موقعیت خود، دارای خواص مختلفی خواهند بود. اخیراً محققان روشی ساده برای کنترل خواص نوری نانوساختارهای پلاسمونیک ارائه کردند که به شدت مبتنی بر چیدمان فضایی آنهاست.
نانوذرات پلاسمونیک می‌توانند به‌صورت خوشه‌ای، متامولکول و همچنین در حال برهمکنش باهم باشند. خواص این نانومواد با کنترل شکل هندسی آنها قابل تغییر است. چالش اصلی، ایجاد تغییر ساختاری در شکل هندسی این مواد به شکل کنترل شده و با استفاده از محرک خارجی است. در این پروژه محققان نشان دادند که چگونه شکل هندسی نانوذرات پلاسمونیک را با تنظیم pH تغییر دادند.
پژوهشگران با استفاده از عامل‌دار کردن متامولکول‌های پلاسمونیک، آنها را با کمک DNA به pH حساس کردند. این کار به‌گونه‌ای انجام شد که DNA بتواند در pH‌های مختلف کار کند. متامولکول‌ها می‌توانند در pH بالا در حالت استراحت باشند و در pH پایین به حالت قفل شده در آیند. هر دو حالت به شدت نسبت به نور حساس هستند که این موضوع موجب شده تا دانشمندان به دنبال توسعه انواع ساختارهای متامولکول پلاسمونیک باشند که هر یک برای سوئیچ شدن در یک pH خاص طراحی شده‌است.
این که یک ساختار پلاسمونیک به‌گونه‌ای طراحی شده باشد که تنها با تغییر pH بتواند خواص ویژه‌ای پیدا کند، کاربرد زیادی در تولید نانومواد هوشمند و نانوماشین‌ها خواهد داشت.
امکان کنترل فعال متامولکول‌های پلاسمونیک موجب شده تا بتوان از این فناوری برای ساخت حسگرها، سوئیچ‌های نوری و شیف‌دهنده فازی استفاده کرد. نتایج این پروژه می‌تواند مسیر ساخت نانوساختارهای حساس به pH را در آینده هموار کند تا ابزارهایی برای رهاسازی دارو به دست آید.
این پروژه توسط آنتون کوزیاک و همکارانش از دانشگاه آلتو، ماکسی میلیان اوربان و نا لیو از مؤسسه ماکس پلانک و محققانی از دانشگاه هایدلبرگ و دانشگاه رم انجام شده‌است.