Исследователи из США обнаружили, что методики получения изображения опухолей и слежения за инфекционными заболеваниями улучшаются при «обшивке» контрастов из углеродных нанотрубок золотом. Золотая обшивка понижает токсичность нанотрубок, усиливая при этом контрастный эффект и позволяя тем самым использовать меньшее количество контраста.

Образование «золоченых» нанотрубок. (Рисунок из Nature Nanotechnology, 2009, DOI: 10.1038/NNANO.2009.231)Gold-plated nanotube formation

В медицине для изучения пораженной ткани можно использовать как фотоакустические, так и фототермические методы получения изображения. Методики заключаются в том, что ткань облучают лазером и измеряют уровень выделяющегося либо инфракрасного либо ультразвукового излучения. Введение в ткань контраста приводит к тому, что она дает лучший отклик на лазер и появляется возможность получения изображений более высокого качества. В качестве контрастов могут выступать и углеродные нанотрубки, однако они плохо поглощают в ближней инфракрасной части спектра, а также токсичны по отношению к ткани.

Исследовательская группа Джин-Ву Кима (Jin-Woo Kim) из Университета Арканзаса совместно с группой Владимира Жарова (Vladimir Zharov) из Университета Медицинских наук Арканзаса обнаружили, что покрытие нанотрубок золотом позволяет решить обе проблемы.

Химическая инертность золота способствует понижению потенциальной токсичности, золото также отличается хорошим поглощением в ближней инфракрасной части спектра. Покрытые золотом нанотрубки меньше золотых наностержней (которые тоже могут использоваться в качестве контрастов), что позволяет им легко обходить некоторые биологические барьеры, в процесс «золочения» сохраняется полость нанотрубок, эта полость может быть загружена лекарственными препаратами.

Жаров и Ким смогли позолотить нанотрубку, поместив нанотрубки в водный раствор хлорида золота. При комнатной температуре нанотрубки восстанавливают золото, покрывая свою поверхность его тонким слоем. По словам авторов, применение воды в качестве растворителя и отсутствие дополнительных реагентов позволяет говорить о золочении нанотрубок как об экологически чистом процессе. Тесты показали, что поглощение позолоченных нанотрубок в ближней инфракрасной части спектра на два порядка выше, чем у их непозолоченных аналогов.

Источники:

1. Nature Nanotechnology, 2009, DOI: 10.1038/NNANO.2009.231

2. ChemPort