Kockák és gömbök nanoméretben

Minnesotai kutatók új eljárást dolgoztak ki nanoméretű kockák és gömbök előállítására. Az eljárás forradalmasíthatja az érzékeny vegyületek emberi szervezetbe való célzott bejuttatását.

A nanotechnológia számos felhasználási területének egyike az orvostudomány. Az apró részecskék itt elsősorban szállítási feladatokat látnak el: a beléjük csomagolt anyagokat célzottan juttatják el a testben rendeltetési helyükre. A nanorészecskék előállítása (általában szövetbarát szilíciumdioxidból) bizonyos nehézségekkel jár. A szilikátrészecskék, melyeket eddig oldatból különítettek el, ritkán egyforma méretűek és alakúak. Ráadásul hajlamosak rá, hogy csomókat alkossanak.

A Minnesotai Egyetem kutatói elegáns megoldást találtak a problémára. Az eljárásuk lényege az, hogy a nanoméretű szilikátrészecskéket nem kisebb egységekből építik fel, hanem nagyobb, rácsos szerkezetű struktúrák irányított lebontásával állítják elő. Így a kutatóknak (Fan Li, Zhiyong Wang és Andreas Stein alkotja a munkacsoportot) sikerült egységes méretű, apró, porózus kockákat és gömböket előállítaniuk.A szilikát nanorészecskék szintézise több lépésben történt. A tudósok mindenekelőtt makroszkópikus kristályt hoztak létre, mely egy PMMA nevű polimer számtalan mikrométernyi gömböcskéjéből áll. Ez volt az előállítandó nanorészecskék öntőformája. A rendkívül szorosan összekapcsolódó gömböcskék közötti üregek oktaéder és tetraéder alakúak voltak. Ezután az "öntőformát" egy szilíciumorganikus vegyület, oxálsav és tenzid oldatával itatták át. A keverék a kristály apró üregeibe hatolt, ahol géllé fagyott. A kísérleti anyagot ekkor 550 Celsius fokra hevítették. Ennek hatására a tenzid felbomlott, és apró pórusokat hagyott hátra a gélben. A szilíciumtartalmú vegyület pedig lassan szilícium-oxiddá alakult át. Végül elégették a PMMA-gömböcskéket, és visszamaradt a gömbök "csomagolásának" negatívja: apró oktaéderekből és tetraéderekből álló szilikátváz, melynek részeit finom "pallók" kötik össze.

Nanokarbon-molekula

Azt, hogy az inzulint kitozánból álló nanorészecskékbe lehet csomagolni, nemrég kínai kutatók is kimutatták. A kutatók a Biomacromolecules cím folyóiratban tudósítottak róla, az eljárást diabéteszes egereken tesztelték, és bebizonyították, hogy a kísérleti állatok vércukorszintje szabályozható szájon keresztül bevitt inzulin segítségével. A szövetbarát szilíciumoxidból álló nanokockák éppen ilyen jók lehetnek erre a célra, mint a kitozánból készültek. A kitozánt egyébként garnélarákok páncéljából lehet kivonni.

Forrás: Frankfurter Allgemeine Zeitung