L'élargissement du potentiel des nanoparticules d'or pour une gamme d'utilisations nécessite des méthodes pour stabiliser les clusters et contrôler leur taille. Des chercheurs de la KAUST révèlent comment de simples ions citrate organiques, dérivé d'acide citrique facilement disponible, peuvent interagir avec les atomes d'or pour produire les nanoparticules stables nécessaires à la poursuite des recherches.

De tels amas d'atomes d'or s'avèrent de plus en plus utiles comme catalyseurs, systèmes d'administration de médicaments, agents anticancéreux et composants de cellules solaires parmi d'autres applications.

"Les applications potentielles des nanoparticules d'or pourraient avoir un impact énorme sur la société, et comprendre les stabilisants comme le citrate pourrait être crucial pour progresser, " dit Jean-Marie Basset, Directeur du Centre de Catalyse KAUST et Professeur Distingué de Sciences Chimiques, et membre de l'équipe de recherche, Professeur Luigi Cavallo.

Avec des collègues des Core Labs de l'Université et des collègues au Royaume-Uni, Suisse et France, les chercheurs ont montré différentes manières dont les ions citrate peuvent se lier aux atomes d'or à la surface des nanoparticules1. Ils ont également découvert comment influencer le mode de liaison en contrôlant le rapport des ions nanoparticule/citrate. Différents modes peuvent influencer les structures et les propriétés des nanoparticules.

"La caractérisation expérimentale et théorique de ces systèmes est difficile en raison de la nature flexible de l'interaction entre le citrate et l'or, " a déclaré Basset. Il a expliqué que la collaboration entre les équipes KAUST était essentielle pour relever les défis, permettant la création des nanoparticules stabilisées et leur analyse et imagerie à haute résolution (voir image).

L'une des raisons de l'utilité de l'or dans les applications médicales est sa nature chimiquement stable. D'autres chercheurs ont montré que cette stabilité permet à l'or de transporter des médicaments à travers le corps sans provoquer d'effets secondaires chimiques.

Le contrôle de la structure des nanoparticules d'or pourrait également affiner leur interaction avec la lumière pour exploiter un phénomène connu sous le nom de résonance plasmonique de surface. Cela peut permettre à l'énergie de la lumière d'être exploitée pour tuer les cellules cancéreuses. La fixation d'anticorps peut guider les nanoparticules vers les cellules spécifiques qui nécessitent un traitement. Le type d'interaction avec la lumière dépend de la structure des nanoparticules et pourrait également donner lieu à des applications dans les cellules solaires et la micro-électronique.

Les chercheurs considèrent que les enseignements de ce travail au KAUST peuvent également être applicables à d'autres métaux et prévoient d'explorer cela comme la prochaine phase de la recherche. "Nous voulons relever ce défi plus large, " dit Basset.