Britse onderzoekers hebben een nieuwe manier ontdekt om designer-nanomaterialen te observeren - materialen die 400 keer kleiner zijn dan een mensenhaar.

De doorbraak heeft de potentie om een ​​revolutie teweeg te brengen in de manier waarop nanomaterialen worden toegepast in medicijnen en katalytische chemische reacties, bijvoorbeeld bij het ontwerpen van steeds kleinere drugstransporters.

Bij het project waren onderzoekers van de Universiteit van Bristol betrokken die samenwerkten met een team van de Central Laser Facility van de Science and Technology Facilities Council. Het onderzoek, gepubliceerd in het tijdschrift Wetenschap , legt uit hoe tweedimensionale nanomaterialen, bloedplaatjesmicellen genoemd, kunnen worden geïdentificeerd met behulp van de superresolutiebeeldvorming van de STFC-microscoopfaciliteit 'Octopus'.

Micellen van bloedplaatjes bestaande uit drie concentrische rechthoeken, elk met fluorescerende kleurstoffen van een andere kleur en met een centraal gat, gemakkelijk te zien zijn in een fluorescentiemicroscoop. Echter, omdat de rechthoeken ongeveer 200 nm dik zijn, ze lijken wazig en overlappend.

"Een conventionele microscoop kan veelkleurige objecten op deze schaal niet oplossen, maar de gestructureerde verlichtingsmicroscoop in 'Octopus' is bij uitstek geschikt voor het afbeelden van objecten tussen 100 en 300 nanometer groot. Deze ontdekkingen zijn het eerste gebruik van superresolutietechnieken in dit soort materialen wetenschappelijk onderzoek Het werk opent de deuren om een ​​hele reeks nieuwe materialen in beeld te brengen die voorheen niet effectief konden worden waargenomen met hoge resolutie, " zei dr. Stephen Webb, van STFC's Central Laser Facility (CLF).

Het artikel meldt dat deze micellen een zeer beheersbare structuur hebben en gemakkelijk kunnen worden samengevoegd tot grotere structuren.

Dit, en het feit dat ze gemakkelijk kunnen worden gefunctionaliseerd, maakt ze een potentieel hulpmiddel voor een breder scala aan toepassingen, inclusief therapeutische toepassingen en katalyse. Bijvoorbeeld, de circulatietijd van vehikels voor medicijnafgifte in het lichaam is afhankelijk van hun grootte en morfologie. Deze kenmerken kunnen in deze micellen worden gecontroleerd en de bloedplaatjes kunnen ook worden gefunctionaliseerd om medisch relevante moleculen te bevatten.

Professor Ian Manners leidde het team van de School of Chemistry van de Universiteit van Bristol. Hij zei:"De karakterisering met behulp van de beeldvormingscapaciteit met superresolutie bij het CLF was absoluut cruciaal voor het succes van dit werk. Zonder de extra resolutie die Octopus ons bood, de interne structuur van de micellen zou helemaal niet duidelijk zijn geweest."