Лента TH Новости Глобальные вызовы


Химики выполнили операцию на наночастицах

∴ 79

Команда химиков во главе с Ронгчао Джин из Университета Карнеги Меллона, впервые провела локально-специфическую операцию на наночастице. Процедура, позволяющая точно конструировать наночастицы, способна продвигать область нанохимии.

455

Хирургическая техника, разработанная Ци Ли, ведущим автором исследования и аспирантом 3-го курса группы Джин, позволила исследователям улучшить функциональные свойства наночастиц, такие как каталитическая активность и фотолюминесценция, повышая их полезность в самых разных областях, включая здравоохранение, электронику и производство. Выводы были опубликованы в Science Advances.

Нанохимия — относительно новая область, ей всего около 20 лет. Мы участвуем в гонках, чтобы догнать такие области, как органическая химия, которой больше 100 лет. Органические химики уже довольно долго адаптировали функциональные группы молекул, например, модифицируя пенициллин для улучшения медицинских функций. Мы долго пытались сделать что-то подобное в нанонауке. Разработка атомно-точных наночастиц позволила нам сделать это. Мечта сбылась.Ронгчао Джин, профессор химии в Колледже наук Меллона.

Чтобы сделать эту «нанооперацию», исследователям необходимо было начать с атомарно точных наночастиц, которые можно надежно воспроизводить, раз за разом. Лаборатория Джин была на острие исследования. Работая с наночастицами золота, ученый и его команда разработали методы для точного контроля количества атомов в каждой наночастице, в результате чего получали наночастицы однородного размера в каждой партии. С надежно точными частицами Джин и его коллеги смогли идентифицировать глубокие структуры и начали изучать, как эта структура влияет на свойства и функциональность частиц.

В своем недавнем исследовании Джин и его коллеги выполнили нанохирургическую операцию на наночастице золота, состоящей из 23 атомов золота, окруженных защитной поверхностью. Используя двухступенчатый метод обмена металлами, ученые модифицировали поверхность частицы. При этом они выявили структурные факторы, определяющие оптические свойства частицы, и установили роль, которую поверхность играет в фотолюминесценции. Примечательно, что операция увеличила фотолюминесценцию частицы примерно в 10 раз. Фотолюминесценция играет важную роль в биологической визуализации, диагностике рака и светодиодной технологии, среди медицинских применений.

Филипп Дончев