Где могут использоваться золотые наноклетки?

Золотые наночастицы с настраиваемым плазмонным резонансом широко используются в современной нанобиотехнологии в качестве меток резонансного рассеивания, датчиков биосенсоров и т. д. Ученые Института биохимии и физиологии растений и микроорганизмов РАН и Саратовского государственного института им. Н.Г. Чернышевского внесли свой вклад в изучение и синтез золотых наноклеток, серебряных нанокубиков и золото-серебряных наноструктур, получаемых на их основе. Кроме того, ученые предложили новый метод моделирования оптических свойств золото-серебряных наноструктур. Статья с изложением этих результатов готовится к печати в N 7-8 журнала<Российские нанотехнологии>.

Как может повлиять на промышленность внедрение этой методики синтеза золотых наноклеток, каковы перспективы золотых наноклеток в качестве каталитических нанореакторов и где они могут использоваться? — Все эти вопросы в определенной степени взаимосвязаны, — считает ведущий участник работы, старший научный сотрудник лаборатории нанобиотехнологии ИБФРМ РАН, кандидат физико-математических наук Борис Николаевич Хлебцов.

По его словам, золото-серебряные наноклетки обладают несколькими отличительными свойствами, важными для потенциальных применений. Во-первых, они могут избирательно рассеивать и поглощать свет определенной длины волны в пределах всего видимого и ближнего ИК-диапазона. Это позволяет использовать их в качестве меток во всех видах биоимиджинга, в качестве технологической платформы для создания чувствительных биосенсоров и в качестве эффективных нанопреобразователей света в тепло. Последнее свойство привлекает большое внимание в связи с разработкой новых технологий фототермальной терапии в онкологии.

Но, пожалуй, интереснее всего то, что наноклетки, в отличие от других типов частиц с плазмонным резонансом, — это полые структуры. Это открывает как минимум два перспективных направления. Во-первых, внутренняя полость может быть использована как наноконтейнер для загрузки и адресной доставки целевых молекул (в том числе — лекарственных препаратов) к биологическим мишеням. Во-вторых, уже появились первые сообщения об использовании золотых наноклеток как нанореакторов, в которых скорости реакций многократно превосходят таковые для обычных условий. И хотя все указанные технологические перспективы пока не выходят за стены лабораторий, можно без большой ошибки предположить, что уже через 5 лет имеющиеся или вновь созданные высокотехнологичные компании представят на рынок коммерческие разработки, основанные на указанных выше принципах, утверждает Б. Хлебцов.

<Наш метод при приемлемой точности отличается простотой реализации, высокой скоростью вычислений на обычных компьютерах и не требует привлечения больших компьютерных ресурсов. Поэтому его можно использовать как эффективный компонент моделирования более сложных процессов в нанобиотехнологии, например выделения тепла в клетке, содержащей такие частицы, под действием светового импульса>, — говорит учёный, комментируя ту пользу, которую может дать широкое внедрении метода моделирования оптических свойств золото-серебряных наноструктур.