Немецкие ученые научили золотые наночастицы плыть в нужном направлении

Немецкие ученые разработали метод, который позволяет управлять движением наночастиц между водной и жирной средой. Метод может иметь медицинские применения: в организме наночастицы должны в нужный момент переходить из водной среды (кровь) в жирную (клеточная мембрана), сообщает общество Макса Планка в своем пресс-релизе.

Наночастица золота, покрытая цепочками полимеров

Известно, что в последнее время на использование нанотехнологий в медицинских целях возлагаются большие надежды. Так, недавно «Лента.ру» сообщала о том, что биоинженеры научились с помощью золотых наночастиц наблюдать химические реакции в отдельно взятой клетке, не разрушая ее.

«Загнать» наночастицы в нужное место не так-то просто. В идеале они вводятся в кровь и с ее током доставляются в любую точку тела, где покидают кровеносные сосуды и «входят» в клетки. Однако кровь представляет собой водный раствор, а клеточные мембраны – жирную среду. Это означает, что наночастицы должны быть «растворимы» в обеих средах, причем поочередно: сначала в воде, потом в жире (потом опять в воде).

Dr. Dayang Wang

Коллективу ученых из Института коллоидов и разделов сред под руководством Даяна Вана (Dayang Wang) удалось создать наночастицы, перемещением которых между водным и жирным раствором можно управлять.

Группа Вана присоединила к золотым частицам диаметром от двух до четырнадцати нанометров полимерные цепочки из метилакрилата, на которых «висят» веточки полиэтиленгликоля. Цепочки напоминают по форме щетки для мытья посуды. Именно они «выбирают» среду, куда двинется частица.

Окрашенные наночастицы золота в водном растворе (слева) движутся в слой толуола (в центре) и снова обратно (справа)

Ученые поместили частицы на границу двух несмешивающихся сред: воды и толуола (один из нефтяных растворителей). Полимерные щеточки образовывали водородные связи с молекулами воды, и частицы перемещались в водный слой. Затем исследователи нагревали воду и добавляли в нее соль (годится практически любая растворимая соль). Это ослабляло водородные связи, и открывались участки щеточек, способные к взаимодействию с жиром. Частицы, находившиеся на границе сред, переходили в слой толуола.

Понизив температуру и добавив в воду лимонной кислоты, ученые опять делали возможным образование водородных связей – и частицы возвращались в водную фазу. По мнению исследователей, граница вода-толуол может служить условной моделью клеточной мембраны.

http://lenta.ru/…/11/26/gold/

Stimuli-Responsive Reversible Transport of Nanoparticles Across Water/Oil Interfaces – Transporting gold across physical boundaries, Max Planck Society Press Release, 22.11.07

http://www.mpg.de/…3/index.html

Original work:

Edwards, E. W., Chanana, M., Wang, D.Y. and Möhwald, H. Stimuli-Responsive Transport of Nanoparticles Across Water-Oil Interfaces – Angewandte Chemie, Online publication, 15th November 2007

Молодцы ребята! С помощью довольно простых методов им удалось решить в общем-то довольно непростую задачу!.. Ну, теперь можно надеяться, что дела в области наномедицины и нанобиологии пойдут повеселее… ;-)))