Om het potentieel van gouden nanodeeltjes voor verschillende toepassingen uit te breiden, zijn methoden nodig om de clusters te stabiliseren en hun grootte te beheersen. Onderzoekers van KAUST onthullen hoe eenvoudige organische citraationen, afgeleid van gemakkelijk verkrijgbaar citroenzuur, kan interageren met de goudatomen om de stabiele nanodeeltjes op te leveren die nodig zijn voor verder onderzoek.

Dergelijke clusters van goudatomen blijken steeds nuttiger te zijn als katalysatoren, medicijnafgiftesystemen, onder andere antikankermiddelen en componenten van zonnecellen.

"De potentiële toepassingen van gouden nanodeeltjes kunnen een enorme impact hebben op de samenleving, en het begrijpen van stabilisatoren zoals citraat kan cruciaal zijn voor vooruitgang, " zei Jean-Marie Basset, Directeur van het KAUST Catalysis Center en Distinguished Professor of Chemical Science, en een lid van het onderzoeksteam, Professor Luigi Cavallo.

Samen met collega's van The University's Core Labs en collega's in het VK, Zwitserland en Frankrijk, de onderzoekers hebben verschillende manieren laten zien waarop citraationen zich kunnen binden aan goudatomen aan het oppervlak van nanodeeltjes1. Ze ontdekten ook hoe ze de bindingsmodus konden beïnvloeden door de verhouding van de nanodeeltjes/citraationen te regelen. Verschillende modi kunnen de structuren en eigenschappen van nanodeeltjes beïnvloeden.

"De experimentele en theoretische karakterisering van deze systemen is een uitdaging vanwege de flexibele aard van de interactie tussen citraat en goud, " zei Basset. Hij legde uit dat samenwerking tussen KAUST-teams essentieel was om de uitdagingen aan te gaan, waardoor de gestabiliseerde nanodeeltjes en hun analyse en beeldvorming met hoge resolutie kunnen worden gemaakt (zie afbeelding).

Een reden voor het nut van goud in medische toepassingen is de chemisch stabiele aard ervan. Andere onderzoekers hebben aangetoond dat goud door deze stabiliteit medicijnen door het lichaam kan vervoeren zonder chemische bijwerkingen te veroorzaken.

Het beheersen van de structuur van gouden nanodeeltjes zou ook hun interactie met licht kunnen verfijnen om gebruik te maken van een fenomeen dat bekend staat als oppervlakteplasmonresonantie. Hierdoor kan de energie van licht worden benut om kankercellen te doden. Het hechten van antilichamen kan de nanodeeltjes naar de specifieke cellen leiden die behandeling nodig hebben. Het type interactie met licht hangt af van de structuur van nanodeeltjes en kan ook toepassingen opleveren in zonnecellen en micro-elektronica.

De onderzoekers zijn van mening dat de inzichten van dit werk bij KAUST ook van toepassing kunnen zijn op sommige andere metalen en zijn van plan dit als de volgende fase van het onderzoek te onderzoeken. "We willen die grotere uitdaging aangaan, ' zei Basset.