Forskare vid INM – Leibniz Institute for New Materials har upptäckt att proteinet hemoglobin påverkar aggregationen av individuella guldnanopartiklar för att bilda klumpar.
James Bond kan placeras var som helst. Han har detta faktum att tacka för nanosensorerna som hittar sin väg in i Bonds blodomlopp genom injektion i filmen "Spectre". I den verkliga världen, för, arbete pågår för att uppnå denna vision. I blodkretsen, det ska inte förekomma okontrollerad klumpar av partiklar så att fina blodkärl inte blockeras. Forskare vid INM - Leibniz Institute for New Materials har nu fått reda på att proteinet hemoglobin påverkar aggregeringen av enskilda guldnanopartiklar för att bilda klumpar.
När nanopartiklar närmar sig och attraherar varandra, de blir instabila och bildar stora flingor, synlig för blotta ögat. Eller så förblir de stabila, och varje nanopartikel förblir separat. Det var hittills forskarnas åsikt – det var allt eller inget. Att dessa inte är de enda möjligheterna har visats av forskarna vid INM:De har upptäckt att en mellanliggande status också är möjlig, där nanopartiklar aggregerar för att bilda mikroskopiskt små, osynliga kluster.
Forskarna vid INM och University of Bayreuth publicerade nyligen sina fynd i tidskriften ACS Nano .
Tobias Kraus, en fysikalisk kemist vid INM, kommenterade, "Resultaten är av intresse inom medicinen:nanopartiklar används idag för att föra läkemedel till exakt där de behövs i kroppen. Detta kräver att partiklarna inte aggregerar. Först då kan de röra sig genom blodkärlens fina förgreningar, till exempel. Våra resultat visar att särskild försiktighet måste iakttas, eftersom aggregat kan vara närvarande trots att du inte kan se dem, säger Kraus.
I deras studie, forskarna upptäckte att koncentrationsförhållandet mellan guldnanopartiklar och hemoglobin är avgörande för att avgöra om stora flingor eller mikroskopiskt små kluster bildas. I blandningar med höga koncentrationer av nanopartiklar och lite hemoglobin samt i blandningar med mycket få partiklar och mycket hemoglobin, mikroskopiskt bildade små aggregat. Med olika koncentrationsförhållanden, alla partiklar aggregerade för att bilda klumpar och skapade synliga, mörka flingor.
Forskarna använde ljus, röntgen och elektroner för deras mikroskopiska undersökningar. Detta tillät dem att avslöja både strukturen hos de mikroskopiskt små klumparna och strukturen hos de stora flingorna.
INM bedriver forskning och utveckling för att skapa nya material – för idag, imorgon och därefter. Apotek, fysiker, biologer, materialvetare och ingenjörer går samman för att fokusera på dessa viktiga frågor:Vilka materialegenskaper är nya, hur kan de undersökas och hur kan de skräddarsys för industriella tillämpningar i framtiden? Fyra forskningsinriktningar avgör den aktuella utvecklingen vid INM:Nya material för energitillämpning, nya koncept för medicinska ytor, nya ytmaterial för tribologiska system och nanosäkerhet och nano bio. Forskningen vid INM bedrivs inom tre områden:Nanocomposite Technology, Gränssnittsmaterial, och biogränssnitt.
