Une équipe de chercheurs de l'Université de Floride a découvert comment l'or peut être utilisé dans des cristaux cultivés par la lumière pour créer des nanoparticules, une découverte qui a des implications majeures pour l'industrie et le traitement du cancer et pourrait améliorer la fonction des produits pharmaceutiques, équipements médicaux et panneaux solaires.

Les nanoparticules peuvent être "cultivées" dans des formations cristallines avec une utilisation spéciale de la lumière, dans un processus appelé synthèse pilotée par plasmon. Cependant, les scientifiques ont eu un contrôle limité à moins qu'ils aient utilisé de l'argent, mais l'argent limite les utilisations de la technologie médicale. L'équipe est la première à utiliser avec succès l'or, qui fonctionne bien dans le corps humain, avec ce processus.

« Comment la lumière joue-t-elle réellement un rôle dans la synthèse ? [Cette connaissance] n'était pas bien développée, " a déclaré David Wei, un professeur agrégé de chimie qui a dirigé l'équipe de recherche. "L'or était le système modèle pour le démontrer."

L'or est très recherché pour les nanotechnologies car il est malléable, ne réagit pas avec l'oxygène et conduit bien la chaleur. Ces propriétés font de l'or un matériau idéal pour les nanoparticules, surtout ceux qui seront placés dans le corps.

Lorsque la polyvinylpyrrolidone, ou PVP, une substance que l'on trouve couramment dans les comprimés pharmaceutiques, est utilisé dans la synthèse plasmonique, il permet aux scientifiques de mieux contrôler la croissance des cristaux. Dans les recherches de Wei, PVP a surpris l'équipe en montrant son potentiel à relayer les électrons "chauds" générés par la lumière vers une surface d'or pour faire croître les cristaux.

La recherche décrit la première stratégie de synthèse plasmonique capable de fabriquer des nanoprismes d'or à haut rendement. Encore plus excitant, l'équipe a démontré que la lumière visible et de faible puissance peut être utilisée dans la synthèse. Combiné avec des nanoparticules utilisées dans des dispositifs solaires photovoltaïques, cette méthode peut même exploiter l'énergie solaire pour la synthèse chimique, pour fabriquer des nanomatériaux ou pour des applications générales en chimie.

Wei a passé la dernière décennie à travailler dans le domaine de la nanotechnologie. Il est intrigué par ses applications en photochimie et biomédecine, en particulier dans l'administration ciblée de médicaments et la thérapie photothermique, ce qui est crucial pour le traitement du cancer. Son équipe comprend des collaborateurs du Pacific Northwest National Laboratory, où il a travaillé comme chercheur invité, et Laboratoire national de Brookhaven. En outre, le projet a offert une opportunité éducative aux étudiants en chimie :un élève du secondaire (par le biais du programme de formation scientifique des étudiants d'UF), deux universitaires qui ont également financé par le Howard Hughes Medical Institute, cinq étudiants diplômés et deux post-doctorants.

Les résultats ont été publiés en ligne le 4 juillet dans Matériaux naturels .