محققان موفق به ارائه روش جدیدی برای بررسی نانوذرات جانوس شدند. بررسی این نانوذرات، که دو بخش مجزا شیمیایی دارند، چالشی بزرگ برای دانشمندان بوده است. برای این کار محققان از یک روش رایج به‌نام طیفسنجی جرمی یون تثبیت شده (IM-MS) استفاده کردند.
اراده روشی برای بررسی نانوذرات جانوس
محققان موفق به ارائه روش جدیدی برای بررسی نانوذرات جانوس شدند. بررسی این نانوذرات که دو بخش مجزا شیمیایی دارند، چالشی بزرگ برای دانشمندان بوده است. برای این کار محققان از یک روش رایج به‌نام طیفسنجی جرمی یون تثبیت شده (IM-MS) استفاده کردند.
سیستم‌های رهایش دارویی جدید، پیل‌های خورشیدی، کاتالیست‌های صنعتی و نمایشگرهای تلویزیونی حوزه‌هایی هستند که در آنها می‌توان از ذرات ویژه‌ای که دارای دو سمت فعال شیمیایی است، استفاده کرد. این ذرات موسوم به جانوس هستند- رامان گاد جانوس کاشف این ذرات بوده است-.
محققان دریافته‌اند که با کاهش اندازه ذرات جانوس تا مقیاس چند نانومتر، پتانسیل کاربردی آنها افزایش می‌یابد. با این حال پژوهشگران برای استفاده از این مواد دچار مشکلاتی هستند، آنها راهی برای بررسی سطح این ذرات نیافته بودند. بنابراین ارزیابی فایده بخشی این ذرات در کاربردهای مختلف بسیار دشوار است، همچنین نمی‌توان روش‌های تولید آنها را بهبود داد.
اخیرا یک تیم تحقیقاتی از دانشگاه وندربیلت بر این مشکل فائق آمده است. آنها توانسته‌اند برای اولین بار روشی ارائه کنند که با استفاده از آن، خواص شیمیایی این نانوذرات جانوس را به تصویر بکشند. نتایج این تحقیق در نشریه Angewandte Chemie به چاپ رسیده است. در این مقاله به بررسی مشکلی اساسی در به‌کارگیری این نانوذرات و همچنین کاربردهای مختلف آن پرداخته شده است.
از آنجایی که این ذرات دارای دو بخش کاملا مجزا برای انجام واکنش شیمیایی هستند بنابراین ارزش بیشتری نسبت به ذرات معمولی دارند. برای مثال از یک بخش می‌توان برای اتصال ذره به دارو استفاده کرد و از بخش دیگر برای اتصال ذره به سلول هدف. این موضوع وقتی ارزشمندتر می شود که می‌فهمیم این دو بخش، در دو نیم‌کره مختلف ذره قرار دارد.
در نانوذرات بزرگتر ( بزرگتر از ۱۰ نانومتر)، محققان از روش‌های رایج نظیر میکروسکوپ الکترونی روبشی استفاده می‌کنند تا سطح ماده را مورد بررسی قرار دهند. با این کار می‌توان روش‌های تولید را بهبود داد و ذرات جانوس کاملا مجزایی را تولید کرد. با این حال روش‌های فعلی برای نانوذرات با ابعاد زیر ۱۰ نانومتر به‌کار نمی‌آیند.
برای حل این مشکل محققان از یک روش رایج به‌نام طیف سنجی جرمی یون تثبیت شده (IM-MS) استفاده کردند که با کمک آن می‌توان هزاران ذره منفرد را شناسایی کند.
آنها سطح نانوذرات طلا با ابعادی بین ۲ تا ۴ نانومتر را با ترکیبات شیمیایی مختلف پوشش دادند. سپس این نانوذرات را به دو بخش کوچکتر شکستند به‌نحوی که هر بخش شامل ۴ اتم طلا باشد. سپس آنها را از طیف سنج عبور دادند.
نتایج نشان داد که این دستگاه قادر است نانوذرات طلای اولیه را از نانوذرات شکسته شده و دوباره به‌هم متصل شده، تشخیص دهد.
تنها با اشعه ایکس می‌توان چنین ساختارهایی را مطالعه کرد که بسیار دشوار و زمان بر است به‌طوری که ممکن است ماه‌ها برای این کار زمان صرف شود.
