Vrijstaande nanodeeltjesfilms zijn van groot belang voor technische toepassingen, zoals de ontwikkeling van nano-elektronische apparaten. In het journaal Angewandte Chemie , Koreaanse wetenschappers hebben zeer flexibele en stabiele monolagen van gouden nanodeeltjes geïntroduceerd die zijn gemaakt door een zelfassemblageproces op basis van eiwitaggregatie. De films werden gebruikt om wafels met een diameter tot 10 cm te coaten.

Het succes van deze nieuwe strategie is afhankelijk van een klein eiwit genaamd α-synucleïne, die verantwoordelijk is voor de regulering van de afgifte van dopamine in de hersenen, onder andere. Verkeerd gevouwen vormen van dit eiwit, die aggregeren tot slecht oplosbare fibrilstructuren, lijken betrokken te zijn bij de ontwikkeling van neurodegeneratieve ziekten zoals Parkinson. Hoe verwoestend dit verkeerd gevouwen eiwit ook is voor de hersenen, het is behoorlijk nuttig gebleken bij de productie van uitgebreide films gemaakt van gouden nanodeeltjes.

Om deze nieuwe films te produceren, wetenschappers die werken met Seung R. Paik (Seoul National University) coaten gouden nanodeeltjes eerst met α-synucleïne. Vervolgens adsorberen ze de eiwitten op een polycarbonaatoppervlak dat is gereinigd door behandeling met zuurstofplasma. De eiwitten binden bijzonder goed aan dit oppervlak en vormen uiteindelijk een dicht opeengepakte monolaag van gouden nanodeeltjes die bij elkaar wordt gehouden door niet-specifieke interacties tussen de eiwitten. In de laatste stap, de polycarbonaatdrager wordt met chloroform opgelost. Tegelijkertijd, dit oplosmiddel veroorzaakt ook het verkeerd vouwen van de eiwitten, waardoor ze strak en specifiek kunnen aggregeren, waardoor de vrijstaande monolagen de nodige stabiliteit krijgen - zelfs nadat ze zijn gedroogd. In tegenstelling tot eerder beschreven methoden, deze techniek kan films produceren met afmetingen tot in de millimeter en centimeter, zoals een 4 inch wafer.

De kleur van de transparante films hangt af van de grootte van de gebruikte gouddeeltjes:10 nm deeltjesfilms zijn helderroze, 20 nm deeltjesfilms zijn paars, en die gemaakt van 30 nm deeltjes zijn donkerblauw. De folies zijn zo flexibel dat ze verkreukeld kunnen worden en daarna weer gladgestreken in een vloeistof. Ze kunnen ook ronde voorwerpen omsluiten, zoals silicabolletjes, zonder te scheuren.

De onderzoekers waren bovendien in staat om met lithografisch geprepareerde oppervlakken films te maken met gatenpatronen. Door sequentiële adsorptie op de drager konden ze ook films maken met een kleurenpatroon gemaakt van nanodeeltjes van twee verschillende groottes.

De wetenschappers hopen allerlei functionaliteiten aan hun films toe te kunnen voegen, door magnetische nanodeeltjes of kwantumdots te gebruiken, bijvoorbeeld. Mogelijke toepassingsgebieden zijn elektronische componenten, ultradunne schermen, en biocompatibele sensoren voor de in vivo observatie van organen en weefsels. Ze verwachten dat deze films niet alleen worden gebruikt voor het beheersen van cellulaire activiteit zoals kankerbehandeling, maar ook cel-naar-machine interface op het gebied van neurowetenschappen en robotica.