گروهی از محققان موسسه ملی استاندارد و فناوری (NIST) و آزمایشگاه تعیین مشخصات نانوفناوری (NCL) متعلق به موسسه ملی سرطان نوعی بستر آزمایشی مبتنی بر نانوذرات ارائه کرده‌اند که نه تنها می‌تواند چگونگی رفتار ذرات در سامانه‌های زیستی را بررسی کند، بلکه قابلیت تعیین مشخصات فرمولاسیون‌های نانوذره‌ای را نیز دارد تا مشخص شود که با چه چیزی داریم کار می‌کنیم.

[ نانوتكنولوژي ]


گروهي از محققان موسسه ملي استاندارد و فناوري (NIST) و آزمايشگاه تعيين مشخصات نانوفناوري (NCL) متعلق به موسسه ملي سرطان نوعي بستر آزمايشي مبتني بر نانوذرات ارائه كرده‌اند كه نه تنها مي‌تواند چگونگي رفتار ذرات در سامانه‌هاي زيستي را بررسي كند، بلكه قابليت تعيين مشخصات فرمولاسيون‌هاي نانوذره‌اي را نيز دارد تا مشخص شود كه با چه چيزي داريم كار مي‌كنيم.

وينس هاكلي، شيمي‌دان NIST مي‌گويد از كاربردهاي مورد انتظار نانوذرات طلا مي‌توان به ايجاد سامانه‌هاي دارورساني بسيار دقيق و عوامل تصويربرداري تشخيصي اشاره كرد. طلا غيرسمي بوده و مي‌توان آن را به شكل‌ها و اندازه‌هاي مختلفي درآورد. اين فلز به‌خودي خود فعاليت زيستي بالايي ندارد، اما مي‌توان آن را به‌عنوان مثال با مولكول‌هاي دارويي يا عوامل هدفگير عامل دار كرد تا بتوانند در نواحي اطراف تومور سرطاني جمع شوند. نانوذرات طلا به‌طور معمول روكش‌دهي مي‌شوند تا از توده‌اي شدن آنها و دفع سريع توسط سامانه ايمني بدن جلوگيري شود.

آنيل پاتري از NCL مي‌گويد تركيب، چگالي و پايداري اين روكش تأثير بسيار زيادي بر زيست‌سازگاري و ايمني اين نانومواد داشته و كارايي آنها به‌عنوان سامانه رسانشي را تعيين مي‌كند. او مي‌افزايد: «درك اين عوامل از طريق تعيين مشخصات نانوذرات مي‌تواند به محققان در طراحي و توليد نانومواد بهتر كمك كند».

اين گروه از محققان براي تسهيل اين امر يك بستر آزمايشي نانوذره‌اي توليد كرده‌اند؛ اين بستر از نانوذرات پوسته-هسته هم‌شكل و كنترل‌پذير تشكيل شده است كه امكان تنظيم دقيق شكل و اندازه آنها و همچنين اتصال تقريباً هر نوع گروه عاملي مفيد به آن وجود دارد. بدين ترتيب محققان مي‌توانند تأثير متغيرهاي كنترل‌شده را در يك سامانه زيستي مورد مطالعه قرار دهند.

سامانه آزمايشي اين محققان از مولكول‌هاي شاخه‌دار منظمي به نام دندرون‌ها ساخته شده است. دندرون‌ها براي اين كار بسيار مناسب هستند، زيرا بر خلاف پليمرها تمام آنها داراي اندازه يكساني بوده و مي‌توانند به سادگي تغيير داده شوند تا مولكول‌هاي مورد نظر را حمل كنند. همچنين نوك اين ساختار (تنه درخت) به‌نحوي طراحي شده است كه به سطح نانوذره طلا وصل شود.
 اين پژوهشگران يك سري اندازه‌گيري‌هاي بسيار خسته‌كننده را انجام دادند تا بتوانند ويژگي‌هاي نانوذرات پوشيده شده با دندرون‌ها را به‌دقت توصيف كنند. هاكلي مي‌گويد: «پروتكل‌هاي زيادي براي تعيين مشخصات اين مواد وجود ندارند، بنابراين يكي از نتايج اين پروژه يك سري پروتكل‌هاي بنيادي اندازه‌گيري است كه مي‌توانند در مورد هر نوع نانوذره ديگر ساخته شده از طلا مورد استفاده قرار بگيرند».

اين كار را مي‌توان مقدمه‌اي بر كاتالوگ روش‌هاي آناليز دقيق نانوذرت قلمداد كرد. طيف‌سنجي تشديد مغناطيسي هسته (NMR)، طيف‌سنجي جرمي، طيف‌سنجي مرئي/ماوراي بنفش و طيف‌سنجي فتوالكتروني اشعه ايكس از جمله روش‌هاي مورد استفاده در اين كار بودند.

جزئيات اين كار در مجله Chemistry of Materials منتشر شده است.