Des scientifiques de la National Research Nuclear University MEPhI (MEPhI) ont étudié les propriétés optiques des nanodiamants à détonation lorsqu'ils interagissent avec diverses biomacromolécules (molécules de biopolymères).

L'étude aidera à créer des biocapteurs originaux avec des propriétés optiques améliorées. Les résultats de l'étude sont publiés dans le Lettres de physique laser magazine.

Les nanodiamants à détonation (DND) sont des nanostructures de carbone avec un réseau cristallin, semblable à celui d'un diamant, qui proviennent de la synthèse par détonation à l'aide d'explosifs. Dans les années récentes, les scientifiques explorent activement l'interaction du MDN avec les structures biologiques et les biomacromolécules. Les résultats sont utilisés pour traiter les tumeurs, ainsi que de développer des biocapteurs et des implants biocompatibles.

Lors de l'interaction avec les MDN, les biomacromolécules modifient considérablement leurs propriétés. Ceci est extrêmement important pour la recherche biomédicale, depuis lors de la création de nouvelles substances physiologiquement actives, la relation entre la structure de la substance et ses propriétés fluorescentes est importante.

Aujourd'hui, le champ d'application de la biosensorité s'élargit rapidement. Les nanocarriers sont activement utilisés dans la recherche biomédicale; ils peuvent être utilisés pour l'administration de médicaments, tandis que leurs propriétés semi-conductrices et piézoélectriques les rendent utiles dans le photovoltaïque, ainsi que dans la création d'appareils électroniques et de biocapteurs.

Les scientifiques du MEPhI ont étudié l'interaction entre plusieurs molécules importantes pour la médecine :la porphyrine, myoglobine, du tryptophane et de l'ADN - et des nanodiamants (de 5 nanomètres) dans des membranes minces obtenues par pulvérisation d'une plaquette sur une surface de silicone monocristalline, Ekaterina Boruleva, chercheur au Département Micro-Nano Laser et Biotechnologie du MEPhI, mentionné.

« Les résultats de ces études ont montré que les nanodiamants augmentent l'intensité de fluorescence. Cela est dû au fait que les hydrolats de nanosonone (solutions aqueuses) utilisés dans l'étude ont la capacité non seulement de réfléchir mais aussi de diffuser la lumière incidente, ce qui conduit à un éclairage supplémentaire à l'intérieur de la membrane et augmente la fluorescence, " a dit Boruleva.

Selon les scientifiques, cela montre que les nanodiamants, qui ne sont pas fluorescents par eux-mêmes, augmenter le signal des composants de la biomacromolécule fluorescente.

Des recherches expérimentales ont été menées en utilisant la spectroscopie d'absorption et de fluorescence, ainsi que les méthodes de microscopie à force atomique.

Dans le futur proche, les scientifiques prévoient de fabriquer un prototype de biocapteur basé sur des nanoparticules d'albumine pour délivrer des médicaments dans le corps. Ils créeront également un prototype de biocapteur basé sur la détonation de nanodiamants pour enregistrer les conditions cancéreuses et précancéreuses précoces; et développer des technologies d'application des biocapteurs.