Ekspertka: najtrudniejsze w pracy noblistów z chemii było wyizolowanie i syntezowanie cząstek

Nagrodę Nobla w dziedzinie chemii otrzymali w środę trzej naukowcy pracujący w USA: Moungi G. Bawendi, Louis E. Brus oraz Alexei I. Ekimov - za odkrycie i syntezę kropek kwantowych, najmniejszych cząstek w nanotechnologii.

Dr Wiktor Lewandowski, który na Uniwersytecie Warszawskim zajmuje się konstruowaniem struktur chemicznych o własnościach plazmonicznych – zaraz po ogłoszeniu nazwisk zwycięzców powiedział:

„Po rozdrobnieniu materiału do bardzo drobnych rozmiarów, możemy oczekiwać, że pojawią się nowe właściwości. Właściwości, o których wspomniał Komitet Noblowski podczas omawiania nagrody, dotyczą emisji światła przez materiały półprzewodnikowe, które są bardzo małe (2-10 nanometrów). Emitują one światło, które można kontrolować za pomocą wielkości tych cząstek. Są one wykorzystywane w produkcji niektórych telewizorów”

W rozmowie z PAP dr Maria Górna, biolożka molekularna z UW przyznała, że najtrudniejsze w pracy noblistów z chemii było wyizolowanie i syntezowanie cząstek.

„Badacze wykorzystywali nanocząsteczki w reakcjach chemicznych od bardzo dawna. Ale dopiero ich wyizolowanie i syntezowanie pozwoliło odkryć nowe właściwości. Okazało się też, że pod wpływem zmiany wielkości cząsteczki, zmienia się ich kolor” – powiedziała w rozmowie z PAP dr Maria Górna, biolożka molekularna z UW.

Komitet Noblowski zaznaczył podczas prezentacji pracy nagrodzonych naukowców, że chemicy teoretycy już w 1930 r. przewidywali, że nanocząsteczki mogą mieć różne właściwości w zależności od wielkości.

Na pytanie PAP, dlaczego wykonanie odpowiedniego eksperymentu nie było możliwe w tamtym czasie, dr Górna odpowiedziała: „Najprawdopodobniej ze względu na małe rozmiary cząsteczek. One też najczęściej występowały jako mieszanina, dlatego trudno było zdefiniować ich obecność i właściwości. To są cząsteczki wielkości dużo mniejszej (2-10 nanometrów) niż długość fali światła widzialnego. Światło widzialne ma długość fali kilkuset nanometrów – w związku z tym cząsteczki tego rozmiaru nie będą widoczne pod mikroskopem świetlnym. Będą widoczne dopiero pod mikroskopem elektronowym, a pierwszy taki mikroskop powstał w 1931 r. Ale trzeba też wiedzieć, czego się szuka, żeby włożyć taką próbkę pod mikroskop elektronowy”.

Dodała, że nanocząsteczki mają na razie szerokie zastosowanie w materiałach związanych z emisją światła – czyli w telewizorach i telefonach komórkowych. W medycynie – jej zdaniem – postęp w tym obszarze jest mniejszy, choć możliwe, że w przyszłości technologia na bazie kropek kwantowych może usprawnić obrazowanie w chirurgii i diagnostyce.

„W medycynie już od jakiegoś czasu poszukuje się metod znakowania np. tkanki nowotworowej podczas operacji chirurgicznej. Nanocząsteczki są nieorganiczne, więc są dużo bardziej stabilne. Nasz organizm nie usunie ich tak łatwo, jak w przypadku cząsteczek pochodzenia organicznego. Nanocząsteczki są również wyjątkowo jasne i można przy ich użyciu bardzo precyzyjnie kontrolować długość światła. Można też w łatwy sposób zastąpić jedną nanocząstkę drugą – o innym rozmiarze i kolorze” – powiedziała Górna.

„Wyobrażam sobie, że w przyszłości będzie można próbować połączyć cząsteczki z przeciwciałem, co będzie nakierowywało na konkretny rodzaj tkanki lub nowotworu. Ponieważ można mieć nanocząsteczki, które emitują bardzo wąski zakres fali, można korzystać jednocześnie z kilku nanocząsteczek, które będą świeciły w różnych zakresach, więc można obrazować na raz kilka różnych elementów, a ich obraz nie będzie się nakładał na siebie. Lekarz będzie mógł w tym samym czasie zobaczyć komórkę rakową i naczynia krwionośne. To będzie najbardziej zaawansowany sposób obrazowania elementów” – prognozuje badaczka.(PAP)

Nauka w Polsce, Urszula Kaczorowska

uka/ agt/