Onderzoekers van het Baskische centrum CIC biomaGUNE en de Universiteit Antwerpen (België) hebben nanodeeltjes ontworpen waarvan de ene helft bestaat uit gouden takken en de andere uit siliciumoxide. Ze zijn een soort Janus-deeltje, zogenaamd ter ere van de Romeinse god met twee gezichten, die in de toekomst in fototherapie kunnen worden gebruikt om tumoren te behandelen.

In de Romeinse mythologie, Janus was de god van de poorten, deuren, begin en overgang tussen verleden en toekomst. In feite, de eerste maand van het jaar, januari (van het Latijn, ianuarĭus ), zijn naam draagt. Deze godheid werd gekenmerkt door zijn profiel van twee gezichten, iets dat wetenschappers heeft geïnspireerd, bij het benoemen van hun chemische ontwerpen met twee duidelijk verschillende componenten.

Nutsvoorzieningen, een team van onderzoekers van CIC biomaGUNE in San Sebastian, samen met collega's van de Belgische Universiteit Antwerpen, hebben Janus-deeltjes van nanometrische grootte gecreëerd. Ze worden gevormd door siliciumoxide aan de ene kant en gouden punten aan de andere.

Zoals Luis Liz-Marzán, de hoofdauteur van deze studie gepubliceerd in het tijdschrift Chemische communicatie , legt uit aan SINC:"Deze nanosterren hebben optische en elektronische eigenschappen die grotendeels worden bepaald door hun kleine afmetingen en hun morfologie."

De onderzoekers hebben technieken bedacht om de scherpe gouden punten van nanodeeltjes van dit metaal te vormen, zodanig dat met licht zeer intense elektrische velden op de gouden punten kunnen worden opgewekt.

"Ons onderzoek is fundamentele wetenschap, maar deze velden worden gebruikt in processen van ultragevoelige detectie om verwaarloosbare hoeveelheden moleculen te identificeren die op het gouden gezicht kunnen worden geabsorbeerd als verontreinigingen of biomarkers die wijzen op de aanwezigheid van een ziekte, " zegt Liz-Marzán.

Een andere mogelijke toepassing is fototherapie, waarvan het doel is om kwaadaardige cellen te doden met behulp van warmte, in dit geval veroorzaakt door het aansteken van de gouden punten. Het oxidevlak zou worden gebruikt om de nanosterren te verbinden met specifieke biologische receptoren die ze naar de beschadigde cellen zouden brengen en alleen naar deze, zodat het metalen deel zijn therapeutische of diagnostische functie kan uitoefenen.

Deze nanodeeltjes worden in verschillende stadia geproduceerd. Eerst, gouden nanobolletjes worden geproduceerd door de chemische reductie van een zout uit het edelmetaal. Vervolgens, twee verschillende organische verbindingen worden aan weerszijden van het deeltje toegevoegd om ze een duidelijke affiniteit te geven vanwege het siliciumoxide. Op deze manier, het oxide bedekt slechts één deel en het andere blijft onbedekt om de gouden punten te laten groeien.