Nanočástice zlata nacházejí díky svým vlastnostem široké uplatnění při řešení vědeckých výzev dnešní doby: v biomedicíně, v diagnostice, zobrazovacích metodách, biosenzorech, fototerapii a v cíleném podávání léčiv. Avšak i tyto jedinečné nanočástice narážejí na své limity, které lze dle níže uvedené studie překonat spojením s polymerními materiály. 

„Takto kombinované kompozitní nanočástice mohou najít využití jako vysoce účinné kontrastní látky se schopností přesného a šetrného průniku do cílového místa. Polymerní obal nejenže zajistí žádanou kompatibilitu s biologickým prostředím, ale také ho lze dále modifikovat tak, aby aktivně spolupracoval s konkrétními biologickými strukturami,“ podotýká polymerní chemik Michal Babič, který na vývoji funkčních nanočástic zlata pracuje se svými kolegy.

Ve funkci polymerního kadeřníka 

„Věříme, že jsme otevřeli novou a velmi jednoduchou cestu k přípravě polymerních a hydrogelových materiálů se zlatem, které těží ze synergie vlastností polymerů a zlata,“ dodává Michal Babič z Ústavu makromolekulární chemie AV ČR (ÚMCH AV ČR), který se s nadsázkou nazývá polymerním kadeřníkem.    

Vědci nás přesvědčili, že dokážou každou nanočástici opatřit stabilním polymerním obalem. Nanočástice nejenže umožňují použití v biologickém prostředí, ale navíc nesou molekulární motiv, který poskytuje velmi silný kontrastní signál. Výsledky výzkumu publikovali v prestižním vědeckém časopise Small (viz níže). 

Unikátní čárový kód

Zjednodušeně si lze představit, že nanočástice mají unikátní a snadno rozpoznatelný „čárový kód“. Proto mohou fungovat jako sonda, kterou lze snadno detekovat, odlišit od okolního biologického prostředí nebo zjistit, v které části organismu se nachází. Právě této vlastnosti plánuje Michal Babič využít ve svém výzkumu zaměřeném na vývoj nanočástic pro neinvazivní intranazální podávání účinných látek.

„Za aktuálními výsledky stojí rovněž výzkum z předchozího projektu. Celkově se nám podařilo vyvinout inovativní metodu přípravy nanočástic zlata, kdy je v jednom kroku připravujeme a poté dokonale pokrýváme polymerním obalem.  Polymerní obal přitom není pouze pasivní ochrannou vrstvou. Dodává požadované vlastnosti pro budoucí využití. Zásadním momentem bylo objasnění mechanismu tvorby nanočástic zlata, polymerního obalu a struktury poskytující unikátní signál. Důležitý vhled do celé otázky přinesly kolegyně Hana Charvátová a Ivana Šeděnková,“ zdůrazňuje Michal Babič. 

Vývoj funkčních nanočástic zlata pro neinvazivní diagnostické aplikace je podle vědců z ÚMCH AV ČR je dalším krokem v rozvoji nanotechnologií. Pokračující výzkum ukáže, nakolik se podaří jejich materiálový potenciál přenést do biomedicínských aplikací. 

Publikace: https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/smll.74884 

Advance in One-Pot Synthesis of Polymer-Coated Nanogold: Au(III)–Monomer Redox Reaction Initiates Radical Polymerization and Produces a Potential Nanotag Platform