Ученые из Красноярска разработали наночастицы золота с уникальными спектральными характеристиками в ближней инфракрасной области, что делает их перспективными для биомедицинского применения, в частности, для гипертермической терапии рака. Результаты исследования опубликованы в журнале TheJournal of Chemicalphysics.
Ученые из Красноярского научного центра СО РАН теоретически предсказали и синтезировали пары связанных золотых наночастиц, соединенных друг с другом проводящими молекулами. Они обладают уникальным спектральным свойством — поглощением в инфракрасной области, благодаря которому новый материал может быть интересен для биомедицинских применений, например, в терапии рака. Инфракрасный диапазон излучения меньше поглощается кровью, поэтому он глубже проходит в ткани, достигает злокачественных клеток и воздействует на них.
Разработанные частицы состоят из двух золотых наночастиц, связанных между собой особыми молекулами-мостиками. В отличие от многих других материалов, золотые наночастицы являются биосовместимыми: не отторгаются организмом и не оказывают негативных воздействий на него. Размер частиц – всего 22 нанометра. Наличие проводящего материала между двумя наночастицами приводит к появлению плазмонов с переносом заряда -особого вида резонансных колебаний, связанному с периодическим переносом заряда через «проводящий мостик» от одной частицы к другой. В результате в спектре оптического поглощения появляется новый интенсивный пик в ближней инфракрасной области. Возникающий плазмонный резонанс, сдвинутый в красный диапазон, может быть использован для нагрева биологических объектов, например, клеток злокачественных опухолей, с целью их гибели.
Однако ученые отметили, что несмотря на все преимущества, использование новых частиц требует дальнейших исследований и разработок. В частности, необходимо разработать методы управления их свойствами и стабильностью.
Исследование выполнено при поддержке Российского научного фонда (проект № 23-12-2007) и Красноярского краевого фонда науки.