Nanocápsulas de Oro: Síntesis, Propiedades y Aplicaciones

Los nanocápsulas de metal noble comprenden una nueva clase de nanoestructuras que poseen interiores huecos y paredes porosas. Se preparan utilizando una reacción de reemplazo galvánico notablemente simple entre soluciones que contienen sales precursoras de metal y nanoestructuras de Ag preparadas a través de reducción en polialcohol. La diferencia de potencial electroquímico entre las dos especies impulsa la reacción, con el metal reducido depositándose en la superficie de la nanoestructura de Ag. En nuestro ejemplo más estudiado, que involucra HAuCl(4) como precursor de metal, el Au resultante se deposita epitaxialmente en la superficie de los nanocubos de Ag, adoptando su forma cúbica subyacente. Junto con esta deposición, el Ag interior se oxida y se elimina, junto con el aleado y desaleado, para producir estructuras huecas y, eventualmente, porosas que comúnmente llamamos nanocápsulas de Au. Este enfoque es versátil, con una amplia gama de morfologías (por ejemplo, nanorings, nanocajas en forma de prisma, nanotubos y nanoshells de múltiples paredes o nanotubos) disponibles al cambiar la forma de la plantilla inicial de Ag. Además de las estructuras basadas en Au, cambiar los precursores de sales metálicas a Na(2)PtCl(4) y Na(2)PdCl(4) permite la preparación de nanoestructuras huecas que contienen Pt y Pd, respectivamente. Hemos encontrado que cambiar la cantidad de precursor de metal agregado a la suspensión de nanocubos de Ag es una forma simple de ajustar tanto la composición como la resonancia de plasmones de superficie localizados (LSPR) de las nanocápsulas de metal. Usando este enfoque, estamos desarrollando estructuras para aplicaciones biomédicas y catalíticas. Debido a que las aproximaciones de dipolo discreto predijeron que las nanocápsulas de Au tendrían grandes secciones transversales de absorción y porque su LSPR se puede ajustar en el infrarrojo cercano (donde la atenuación de la luz por la sangre y el tejido blando se reduce mucho), son materiales atractivos para aplicaciones biomédicas en las que se desea la absorción selectiva de luz a grandes profundidades. Por ejemplo, hemos explorado su uso como agentes de mejora de contraste para la tomografía de coherencia óptica y la tomografía fotoacústica, observándose un rendimiento mejorado en cada caso. Debido a que las nanocápsulas de Au tienen grandes secciones transversales de absorción, también son transductores fototérmicos efectivos; así, podrían proporcionar un efecto terapéutico a través de la muerte inducida por hipertermia selectiva de células cancerosas objetivo. NUESTROS ESTUDIOS en vitro han ilustrado la viabilidad de aplicar esta técnica como una forma menos invasiva de tratamiento del cáncer.