Publicado 26/06/2020 10:32CET

Desvelan un mecanismo para obtener 'nanotornillos' metálicos con potencial para aplicaciones biomédicas

Visualización 3D (obtenida por tomografía electrónica y microscopía electrónica) de nanopartículas de oro con características cuasi helicoidales (quirales) cultivadas químicamente, que les proporcionan una capacidad peculiar de interactuar con la luz pola
Visualización 3D (obtenida por tomografía electrónica y microscopía electrónica) de nanopartículas de oro con características cuasi helicoidales (quirales) cultivadas químicamente, que les proporcionan una capacidad peculiar de interactuar con la luz pola - CIBER

MADRID, 26 Jun. (EUROPA PRESS) -

Investigadores del Centro de Investigación Cooperativa en Biomateriales CIC biomaGUNE y del CIBER de Bioingeniería, Biomateriales y Nanomedicina (CIBER-BBN) han desarrollado, bajo la dirección del profesor Ikerbasque Luis Liz Marzán, un mecanismo mediante el cual se depositan átomos de oro por reducción química sobre nanocilindros de oro formados previamente, de forma que se obtiene una estructura cuasihelicoidal (las partículas adquieren quiralidad).

Esta geometría permite a estos 'nanotornillos' interaccionar con luz con una polarización circular de una manera mucho más eficiente que la que se consigue con cualquier otro objeto conocido. Estas propiedades podrían llevar a detectar biomoléculas de una forma muy selectiva y sensible. Se trata de un mecanismo versátil, reproducible y escalable para la fabricación de nanopartículas con gran actividad óptica quiral.

Son muchos los campos en los que se utiliza la interacción entre la luz y la materia para la detección de sustancias. Básicamente, la luz incide en la materia, y es absorbida o reflejada de una forma intensa y muy selectiva en función del tamaño y de la geometría de la partícula y del tipo de luz incidente.

El grupo de investigación dirigido por Luis Liz Marzán, que trabaja en el campo conocido como nanoplasmónica, utiliza nanopartículas de metales nobles como el oro y la plata, "porque la luz interacciona de una forma especial con este tipo de partículas en estas dimensiones. En este caso, hemos estudiado la interacción de estas nanopartículas de oro quirales con luz que tiene polarización circular", explica el director científico de CIC biomaGUNE, Liz Marzán.

Normalmente la luz no está polarizada, es decir, las ondas se expanden prácticamente en cualquier orientación dentro del haz de luz. "Cuando va polarizada, la onda solamente va en una dirección; cuando está polarizada circularmente la onda rota, bien en el sentido de las agujas del reloj o bien en sentido contrario. Las sustancias quirales pueden absorber preferentemente luz de una polarización circular determinada, respecto de la opuesta", añade.

La quiralidad es un fenómeno que ocurre en todas las escalas: un objeto quiral y su imagen especular no se pueden superponer; por ejemplo, una mano es la imagen especular de la otra, son idénticas, pero si se superpone una con la otra, la posición de los dedos no coincide. Esto mismo ocurre "en algunas biomoléculas; y el hecho de que una molécula no se pueda superponer con su imagen especular es el origen de muchos procesos biológicos". "Por ejemplo, algunas enfermedades se originan debido a la pérdida de reconocimiento de una de las dos formas de la sustancia quiral que se encarga de una acción específica", detalla Liz Marzán.