Nano malzemeler güvenli midir? Altın nanopartiküller ve nötronlar arasındaki gizemli davranış!
100 nanometreden küçük nanopartiküller, farklı alanlarda yeni malzemeler ve nanoteknoloji tasarlamak için kullanılır Küçük boyut, bu parçacıkların yüksek bir yüzey alanı / hacim oranına sahip olduğu anlamına gelir ve özellikleri büyük ölçüde boyut, şekil ve bağlayıcı moleküllere bağlıdır. Bu, mühendislere günlük hayatta kullanılan malzemeleri tasarlarken daha fazla esneklik sağlar. Nanopartiküller, güneş kremlerinde ve kozmetikte olduğu kadar vücudumuzda ilaç taşıyıcılar ve ilaç kontrast ajanları olarak bulunur. Altın nanopartiküllerin nano-mühendislik için yeni nesil bir araç olduğu kanıtlandı , Bu kadar küçük boyutta etkili bir katalizör olarak kullanılabilir.
ancak Nanomalzemelerin de potansiyel riskleri vardır , Çünkü canlı madde ve çevre ile etkileşimleri tam olarak anlaşılmadığından, örneğin insan vücudunda beklendiği gibi çalışmayabilecekleri anlamına gelir. Bilim adamları, nanopartiküllerin boyutunu, şeklini, yüzey kimyasını ve hatta fiziksel durumunu değiştirerek özelliklerini ince ayarlayıp tasarlayabilmiş olsalar da, pek çok olasılık, bu parçacıkların davranışını bu kadar küçük ölçekte doğru bir şekilde tanımlamanın da mümkün olduğu anlamına geliyor. Son derece zorlaşıyor. Bu özel bir endişe kaynağıdır çünkü nanopartiküllerin insan vücudundaki potansiyel uygulamalarına güveniyoruz. Altın nanopartiküller, büyük ve küçük moleküller için iyi taşıyıcılardır, bu da onları insan hücrelerine ilaç iletimi için ideal bir taşıyıcı haline getirir.
Bununla birlikte, bu nanomalzemelerin hücreler tarafından ne ölçüde absorbe edildiğini ve toksisitelerini tahmin etmek zordur çünkü bu nanomalzemeleri sağlıkla ilgili riskleri anlamak için kullanmak da zordur. Laurie-Longevin Enstitüsü (ILL), Tampere Üniversitesi, Helsinki Üniversitesi, Norveç Bilim ve Teknoloji Üniversitesi ve Geller dahil Avrupalı araştırmacılar Noble Üniversitesi'ndeki (Grenoble Alpes Üniversitesi) bilim adamları, davranış mekanizmasını belirlemek için model biyofilmlerle etkileşime giren altın nanopartiküllerin fiziksel ve kimyasal etkilerini inceledi. Nanopartiküllerin hücre zarları tarafından çekilip çekilmediğini belirleyen faktörleri daha iyi anlayın.
Adsorbe mi yoksa içselleştirilmiş mi yoksa hücre zarı kararsızlığına neden oluyorlar mı? Nanopartiküllerin hücrelerle kontrollü bir şekilde etkileşime girmesini sağlamamıza yardımcı olacaktır. Örneğin, ilaç dağıtımı için altın nanopartiküller kullanıldığında bu özellikle önemlidir. "Küçük" bölümünde belirtildiği gibi, araştırmacılar Nötron Saçılma Teknolojisi Pozitif yüklü katyonik altın nanopartiküller ve model lipid membran arasındaki etkileşimi incelemek için hesaplama yöntemleriyle birleştirildi. Bu çalışma, sıcaklığın ve lipid yükünün nanopartiküllerin membranlarla etkileşimini etkileyen enerji bariyerlerinin varlığını nasıl düzenlediğini göstermektedir. Ek olarak, nanopartiküller ve membranlar arasındaki etkileşimin farklı moleküler mekanizmaları da ortaya çıkarılmıştır.
Bu mekanizmalar, nanopartiküllerin lipid membranlarda nasıl içselleştirildiğini ve negatif yüklü lipid membranların stabilitesini bozmak için nasıl birlikte çalıştıklarını açıklar. Araştırmacılar, atomik hareketi incelemek için hesaplamalı bir simülasyon yöntemi olan moleküler dinamiği (MD) kullanarak, altın nanopartiküllerin sistemde nasıl etkileşime girdiğini atom düzeyinde gösterdiler. Bu, gerçek sistemdeki nötron yansıma ölçümü ile elde edilen verileri yorumlamak ve yorumlamak için ek bir araç sağlar. Bu çalışma, nötron saçılımı ve hesaplama yöntemlerinin kombinasyonunun tek bir yöntemden daha iyi bir anlayış sağladığını ikna edici bir şekilde göstermektedir. ILL'nin yumuşak madde bilimi ve destek departmanı başkanı Giovanna Fragneto şunları söyledi: Nanopartiküller bir dizi sosyal zorlukla başa çıkmamıza yardımcı olacak değerli bir araç olduklarını kanıtladı.
Örneğin, ilaç verme mekanizması gibi, Altın nanopartiküller kanser görüntülemede yararlı olabilir . Geleceğe bakıldığında, nanomalzemeleri etkin ve güvenli bir şekilde kullanmak için çalışmak için daha iyi araçlar geliştirmek gerekiyor. Bu, nötron bilimi ve teknolojisinin gelişmesiyle olur Numune ortamı ve numune hazırlama süreci gerçekleştirilir, bunların tamamı ILL gibi tesislerde gerçekleştirilir. Fransa'daki Grenoble Alpes Üniversitesi'nden araştırma bilimcisi Marco Maccarini şunları söyledi: Hücreler üzerinde farklı etkilere sahip binlerce farklı boyut ve nanopartikül bileşimi var. Bu çalışma, nanopartiküllerin davranışını neyin etkilediğini daha net bir şekilde açıklamaya yardımcı olmak için bilgisayar teknolojisi ve nötron teknolojisinin tamamlayıcılığını vurgulamaktadır; bu, hücrelerin gelecekte nanopartiküller ile nasıl etkileşime gireceğini tahmin etmemize yardımcı olacaktır.
Brocade Park-Bilim Popülerleştirme Araştırma / Gönderen: Institut Laue-Langevin
Referans Dergi Literatürü: "Küçük"
DOI: 10.1002 / smll.201805046
Brocade Park - Evren Biliminin Güzelliğini Sunuyor
(Daire kartı buraya eklendi, lütfen görüntülemek için Toutiao istemcisine gidin)Sol alt köşede [Daha fazla bilgi] Boke Garden uygulamasını indirin
