Wyniki badań nad syntezą koloidalnych nanocząstek złota z zastosowaniem 21 naturalnych aminokwasów oraz wyjaśnienie mechanizmu tych reakcji opisano w czasopiśmie Langmuir. Współautorami artykułu są naukowcy z Zespołu Nanotechnologii Instytutu Optoelektroniki (IOE) oraz Wydziału Nowych Technologii i Chemii Wojskowej Akademii Technicznej.

Nanocząstki złota znajdują zastosowanie między innymi w medycynie, farmacji czy kosmetologii. Naukowcy opracowują metody syntezy nanocząstek o określonym kształcie, wielkości, rozkładzie wielkości oraz metody ich stabilizacji odpowiednim związkiem chemicznym.

Związki chemiczne używane do wytwarzania nanocząstek mogą zarówno redukować źródło złota (czyli sole kwasu tetrachlorozłotowego), jak i stabilizować nanocząstki złota, które powstały w wyniku redukcji.

Jednym z najpopularniejszych takich związków jest cytrynian sodu, który używany jest w przemyśle spożywczym i kosmetycznym pod nazwą E331 jako związek chelatujący jony metali. Metoda syntezy nanocząstek złota z użyciem tego związku często określana jest jako metoda Turkevicha - od nazwiska naukowca, który jako jeden z pierwszych dokładnie zbadał reakcje cytrynianu z jonami złota.

„W syntezie nanocząstek złota w podobnej do cytrynianu roli zastosowaliśmy dwadzieścia jeden naturalnych aminokwasów, w tym dwadzieścia aminokwasów stanowiących podstawowy budulec białek tworzących organizm człowieka" - mówi ppłk dr inż. Bartłomiej Jankiewicz z IOE, cytowany w komunikacie uczelni.

Zaznacza on, że choć aminokwasy były dotychczas wielokrotnie stosowane w syntezie nanocząstek złota, to nie można było dokładnie określić, jak struktura chemiczna poszczególnych aminokwasów wpływa na parametry strukturalne otrzymywanych nanocząstek złota.

"Modyfikując metodę Turkevicha przeprowadziliśmy w tych samych warunkach syntezę nanocząstek złota oraz zbadaliśmy tak otrzymane nanomateriały z zastosowaniem dostępnych w Laboratorium Analizy Cząstek IOE WAT technik, w tym metody odśrodkowej sedymentacji w cieczy oraz spektroskopii UV-vis” – mówi dr inż. Jankiewicz.

Badania opisane w artykule dostarczają środowisku naukowemu informacji o możliwości zastosowania aminokwasów, najprostszych zielonych reagentów, w kontrolowanej syntezie nanocząstek złota.

„Otrzymujemy stabilizowane aminokwasami nanomateriały, które mogą znaleźć zastosowanie w medycynie czy kosmetologii. Ponadto w pracy wykazaliśmy podobieństwo w syntezie nanocząstek złota z zastosowaniem cytrynianu oraz aminokwasów, jak również zaproponowaliśmy mechanizm redukcji jonów złota przez poszczególne aminokwasy” – wyjaśnia ppłk dr inż. Bartłomiej Jankiewicz.

Dodaje, że w ostatnich latach rośnie zainteresowanie syntezą nanocząstek metali przy użyciu naturalnie występujących organizmów, takich jak bakterie, rośliny, glony, grzyby i drożdże, a także wytwarzane przez nie biomolekuły. Wśród zalet tej metody naukowiec wymienia jej niski koszt, prostotę, brak negatywnego wpływu na środowisko oraz ulepszone właściwości biologiczne i zmniejszoną toksyczność wytworzonych nanocząstek złota.(PAP)

Nauka w Polsce

kol/ bar/