Gouden nanodeeltjes beloven mogelijke verbeteringen in de behandeling van kanker, medicijnafgifte, en gentherapie - met één, groot probleem.

Om ervoor te zorgen dat de deeltjes een tumor vernietigen of gaten in celmembranen creëren om DNA af te leveren, ze moeten worden bestraald met een krachtige laser. Dit proces prikkelt de elektronen van het nanodeeltje en genereert gelokaliseerde oppervlakteplasmonen, waardoor het elektrische veld dichtbij het oppervlak van het deeltje toeneemt. Deze super-enthousiaste nanodeeltjes kunnen allerlei dingen doen, zoals het verhogen van de temperatuur van water en het vernietigen van cellen.

Maar het bestralingsproces kan ook het nanodeeltje beschadigen, klein versplinterend, maar potentieel giftig, stukken goud. Zelfs het kleinste stukje vrij zwevend goud kan grote schade aanrichten in cellen en genetische mutaties veroorzaken.

Om dit probleem op te lossen, Harvard-onderzoekers ontwikkelen de volgende generatie gouden microstructuren, het vrij zwevende deeltje vervangen door piramidevormige goudstructuren verankerd aan een plat oppervlak. Deze microstructuren zijn stabieler dan traditionele nanodeeltjes en concentreren laserenergie in intense elektromagnetische nabije velden.

Dit nieuwe platform is ontwikkeld in het lab van Eric Mazur, de Balkanski Professor of Physics and Applied Physics en Area Dean for Applied Physics aan de Harvard John A. Paulson School of Engineering and Applied Sciences (SEAS), en wordt beschreven in een paper gepubliceerd in het tijdschrift Nano-letters .

"Dit systeem stelt ons in staat om het transfectieproces op een reproduceerbare manier te controleren, ' zei Mazur.

"Nadat we een beter idee hebben gekregen van waartoe dit systeem in staat is, we hopen nauw samen te werken met biologen om specifieke toepassingen te ontwikkelen, zowel in genetische behandeling als in fundamenteel biomedisch onderzoek, " zei Nabiha Saklayen, co-auteur van de paper en promovendus in het Mazur-lab.