Gold-Nanopartikel – Herstellung ohne giftige Additive
Vor allem in der Krebstherapie sind Goldpartikel im Nanometer-Maßstab von großer Bedeutung. Bei der photoinduzierten Hyperthermie, d.h. Umwandlung von Licht- in Wärmeenergie, absorbieren diese Partikel Licht im nahen Infrarotbereich und beginnen so zu schwingen. Sind sie entsprechend funktionalisiert, binden sie an bestimmte Tumorzellen und zerstören diese durch lokale Wärmeabgabe. Vorraussetzung ist jedoch, dass diese Partikel Stäbchenförmig vorliegen. Bisherige Synthesen enthielten aber immer zellgiftige Additive. In einer deutsch- amerikanischen Kooperation wurde jetzt eine neue Herstellungsmethode entwickelt, die ohne die toxischen Zusätze auskommt. Die Wissenschaftler führen die Synthese nicht in Wasser, sondern in einer ionischen Flüssigkeit durch. Der Mechanismus wird wie folgt beschrieben:
Im ersten Schritt werden Kristallisationskeime hergestellt – in Form winziger sphärischer Goldpartikel. Diese Keime werden zu einer „sekundären Wachstumslösung” gegeben, die einwertige Goldionen, Silberionen und das schwache Reduktionsmittel Ascorbinsäure enthält. Lösungsmittel ist eine imidazoliumbasierte ionischen Flüssigkeit. Hier wachsen die Kristalle nicht mehr kugelförmig weiter, sondern es entstehten längliche Stäbchen mit den runden Kristallisationskeimen als “Köpfen”.
Der mutmaßliche Mechanismus nutzt die verschiedenen, energetisch nicht gleichwertigen Flächen des Kristallgitters: Die aromatischen stickstoffhaltigen Fünfringe der ionischen Flüssigkeit lagern sich bevorzugt an die hochenergetischen kristallographischen Ebenen von Gold-Oberflächen an. Sie stabilisieren damit Kristallformen, die eine geringere Zahl an niederenergetischen Flächen aufweisen als die normale sphärische Gleichgewichtsform. Lange Stäbchen entstehen. (Quelle)
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