Šiomis dienomis kasdieninis gyvenimas būtų neįsivaizduojamas be nanotechnologijų. Tai svarbu ir medicininėse technologijose, skirtose ligų terapijai ir diagnostikai.
Mokslininkai iš Šveicarijos technologijų instituto (ETH Zürich), įsikūrusio Ciuriche, sukūrė sidabro nanodaleles, kurios gali būti panaudotos medicininėse technologijose.
Nanodalelės, pagamintos iš sidabro, yra mažesnės už vieną dešimt tūkstantąją milimetro dalį. Šios nanodalelės pasižymi ypatingomis optinėmis savybėmis, kurios turi didelį pritaikymo potencialą medicininėse technologijose. Tačiau yra problema – nanosidabro dalelės skleidžia sidabro jonus, kurie yra nuodingi ląstelėms. Mokslininkai, vadovaujami instituto profesoriaus Sotiriso Pratsiniso, sukūrė sidabro nanodaleles, kurios neskleidžia nuodingų jonų. Kartu naujosios nanodalelės išlaiko savo optines, dar vadinamas plazmoninėmis, savybes. Tai reiškia, kad dalelės gali būti naudojamos medicinoje kaip plazmoniniai jutikliai, skirti stebėti ligai arba tiesiog terapiniams tikslams.
Norėdami apeiti iškilusias kliūtis, susijusias su nuodingumu, mokslininkai padengė nanodaleles dviejų nanometrų storio silicio dioksido sluoksniu naudodami specialią procedūrą. Savo daktaro disertacijoje Džordžiosas Sotirousas (Georgios Sotiriou), kurio vadovu buvo Pratsinisas, palygino neapdoroto nanosidabro poveikį aplinkai su dalinai bei pilnai papildomu sluoksniu apvilkta nanodalele.
Pilnai silicio dioksidu padengtos nanodalelės atveju permatomas sluoksnis neveikia tam tikrų šių biosensorių šviesos savybių. Taip pat sidabro jonai negali prasiskverbti pro sluoksnį, todėl nėra pavojaus organizmo ląstelėms.
Ypatingos plazmoninės savybės pasireiškia dėl elektronų, esančių sidabro nanodalelėje, kvantinių efektų: šviesa sąveikauja su paviršiniais elektronais ir priverčia juos virpėti. Krentanti šviesa todėl yra sugeriama ir išsklaidoma. Dėl šios priežasties plazmoniniai sensoriai šviečia, taip vadinamame, tamsaus lauko apšvietime. Vadinasi, tai yra virusų, bakterijų ir vėžinių ląstelių aptikimo bilietas. Tokios nanodalelės gali būti panaudotos ir vaistų pernešimui į pageidaujamas žmogaus kūno vietas.
Panaudojus antikūnius nanosidabro dalelės gali būti prikabintos prie norimų biomolekulių. Mokslininkai sugebėjo sukurtas nanodaleles panaudoti, taip vadinamiems, nežymėtiems jutikliams. Tai reiškia, kad bet kokia baltymo molekulė, esanti kraujyje, gali prisikabinti prie jutiklio vykstant fizikinei absorbcijai tarp molekulės ir jutiklio paviršiaus ir todėl lengvai aptikta.
Papildomu sluoksniu padengtos nanosidabro dalelės pasižymi ir kita svarbia savybe. Jos yra stabilios serumo suspensijoje.
Savo tyrime Pratsiniso vadovaujama mokslininkų grupė parodė kaip sidabro nanodalelių, padengtų silicio dioksidu, savybės gali būti dar pagerintos. Jie prikabino prie sidabro nanodalelės geležies oksido nanodalelę jas abi padengdami silicio dioksidu. Tokiu būdu buvo sukurtas magnetinis jutiklis.
Gautos įvairiomis savybėmis pasižyminčios nanodalelės gali organizme prisikabinti prie nustatytų ląstelių ir jas pažymėti. Tai buvo pademonstruota viename iš grupės atliktų eksperimentų. Magnetinės savybės reiškia, kad dalelės gali būti nukreipiamos į pageidaujamą organizmo vietą. Sidabro nanodalelės gali patekti į vėžines ląsteles ir jas lokaliai sunaikinti panaudojus aukštą temperatūrą, gautą įjungus didelės energijos magnetinį lauką ar infraraudonąjį spinduliavimą. „Tai labai svarbi ir įdomi auglių naikinimo neinvazinė alternatyva“, - pasakė Pratsinisas.
