Золотые наностержни для медицинских применений
Немецко-американская исследовательская группа разработала новый метод получения наноразмерных золотых стержней без использования цитотоксичных добавок. Синтез проводится не в воде, а в ионной жидкости — «жидкой соли».
Контекст и проблема
Золотые наночастицы перспективны для фотоиндуцированной гипертермии — метода лечения рака, при котором световая энергия преобразуется в тепло. Частицы, прицельно связываясь с опухолевыми клетками, поглощают свет в ближнем инфракрасном диапазоне (почти не поглощаемом тканью) и нагревают окружающую среду.
Однако обычные сферические частицы неэффективно преобразуют свет в тепло; для этого нужны стержневидные частицы. Проблема в том, что добавки, необходимые для кристаллизации стержней из водных растворов, являются цитотоксичными.
Новый метод синтеза
Команда под руководством Майкла Р. Боксталлера использовала в качестве среды для кристаллизации ионную жидкость на основе имидазолия. Процесс включает два этапа:
- Получение затравок в виде крошечных сферических золотых частиц.
- Добавление затравок во «вторичный раствор для роста», содержащий одновалентные ионы золота, ионы серебра и слабый восстановитель — аскорбиновую кислоту.
В этой среде кристаллы растут не в сферы, а в стержни, используя круглые ядра кристаллизации в качестве «головок».
Предполагаемый механизм
Ароматические пятичленные азотсодержащие кольца ионной жидкости предпочтительно адсорбируются на высокоэнергетических гранях поверхности золота. Это стабилизирует кристаллические формы с меньшим количеством низкоэнергетических граней, чем у сферической равновесной формы, что приводит к образованию длинных стержней.
Исследование опубликовано: Michael R. Bockstaller et al., Angewandte Chemie International Edition 2008, 47, No. 40.