گروهی از محققان آمریکایی نوعی بستر آزمایشی مبتنی بر نانوذرات ارائه کرده‌اند که نه تنها می‌تواند چگونگی رفتار ذرات در سامانه های زیستی را بررسی کند، بلکه قابلیت تعیین مشخصات فرمولاسیون‌های نانوذره‌ای را نیز دارد تا مشخص شود که با چه چیزی داریم کار می‌کنیم.
تعیین مشخصات نانوذرات طلا
گروهی از محققان موسسه ملی استاندارد و فناوری (NIST) و آزمایشگاه تعیین
مشخصات نانوفناوری (NCL) متعلق به موسسه ملی سرطان نوعی بستر آزمایشی مبتنی
بر نانوذرات ارائه کرده‌اند که نه تنها می‌تواند چگونگی رفتار ذرات در
سامانه‌های زیستی را بررسی کند، بلکه قابلیت تعیین مشخصات فرمولاسیون‌های
نانوذره‌ای را نیز دارد تا مشخص شود که با چه چیزی داریم کار می‌کنیم.
وینس هاکلی، شیمی‌دان NIST می‌گوید از کاربردهای مورد انتظار نانوذرات طلا
می‌توان به ایجاد سامانه‌های دارورسانی بسیار دقیق و عوامل تصویربرداری
تشخیصی اشاره کرد. طلا غیرسمی بوده و می‌توان آن را به شکل‌ها و اندازه‌های
مختلفی درآورد. این فلز به‌خودی خود فعالیت زیستی بالایی ندارد، اما می‌توان
آن را به‌عنوان مثال با مولکول‌های دارویی یا عوامل هدفگیر عامل دار کرد تا
بتوانند در نواحی اطراف تومور سرطانی جمع شوند. نانوذرات طلا به‌طور معمول
روکش‌دهی می‌شوند تا از توده‌ای شدن آنها و دفع سریع توسط سامانه ایمنی بدن
جلوگیری شود.
آنیل پاتری از NCL می‌گوید ترکیب، چگالی و پایداری این روکش تأثیر بسیار
زیادی بر زیست‌سازگاری و ایمنی این نانومواد داشته و کارایی آنها به‌عنوان
سامانه رسانشی را تعیین می‌کند. او می‌افزاید: «درک این عوامل از طریق
تعیین مشخصات نانوذرات می‌تواند به محققان در طراحی و تولید نانومواد بهتر
کمک کند».
این گروه از محققان برای تسهیل این امر یک بستر آزمایشی نانوذره‌ای تولید
کرده‌اند؛ این بستر از نانوذرات پوسته-هسته هم‌شکل و کنترل‌پذیر تشکیل شده
است که امکان تنظیم دقیق شکل و اندازه آنها و همچنین اتصال تقریباً هر نوع
گروه عاملی مفید به آن وجود دارد. بدین ترتیب محققان می‌توانند تأثیر
متغیرهای کنترل‌شده را در یک سامانه زیستی مورد مطالعه قرار دهند.
سامانه آزمایشی این محققان از مولکول‌های شاخه‌دار منظمی به نام دندرون‌ها
ساخته شده است. دندرون‌ها برای این کار بسیار مناسب هستند، زیرا بر خلاف
پلیمرها تمام آنها دارای اندازه یکسانی بوده و می‌توانند به سادگی تغییر
داده شوند تا مولکول‌های مورد نظر را حمل کنند. همچنین نوک این ساختار (تنه
درخت) به‌نحوی طراحی شده است که به سطح نانوذره طلا وصل شود.
این پژوهشگران یک سری اندازه‌گیری‌های
بسیار خسته‌کننده را انجام دادند تا بتوانند ویژگی‌های نانوذرات پوشیده شده
با دندرون‌ها را به‌دقت توصیف کنند. هاکلی می‌گوید: «پروتکل‌های زیادی برای
تعیین مشخصات این مواد وجود ندارند، بنابراین یکی از نتایج این پروژه یک
سری پروتکل‌های بنیادی اندازه‌گیری است که می‌توانند در مورد هر نوع
نانوذره دیگر ساخته شده از طلا مورد استفاده قرار بگیرند».
این کار را می‌توان مقدمه‌ای بر کاتالوگ روش‌های آنالیز دقیق نانوذرت
قلمداد کرد. طیف‌سنجی تشدید مغناطیسی هسته (NMR)، طیف‌سنجی جرمی، طیف‌سنجی
مرئی/ماورای بنفش و طیف‌سنجی فتوالکترونی اشعه ایکس از جمله روش‌های مورد
استفاده در این کار بودند.
جزئیات این کار در مجله Chemistry of Materials منتشر شده است.
