TWOJA PRZEGLĄDARKA JEST NIEAKTUALNA.
Wykryliśmy, że używasz nieaktualnej przeglądarki, przez co nasz serwis może dla Ciebie działać niepoprawnie. Zalecamy aktualizację lub przejście na inną przeglądarkę.
Dr hab. inż. Joanna Olesiak-Bańska, prof. uczelni, dr Patryk Obstarczyk i prof. Marek Samoć z Wydziału Chemicznego zaproponowali zupełnie nowe podejście do tego, jak można wprowadzić i kontrolować chiralność w nanomateriałach. Swoje odkrycie, w którym zastosowali specjalny rodzaj nanocząstek złota, opisali w amerykańskim czasopiśmie Journal of American Chemical Society (JACS).
Szczegółowy opis swoich badań przedstawili w artykule „Two-Photon and Three-Photon Circular Dichroism of Au38 Gold Nanoclusters Enantiomers (Dwufotonowy i trójfotonowy dichroizm kołowy enancjomerów nanoklastrów złota Au38)”, który ukazał się właśnie w prestiżowym branżowym czasopiśmie „Journal of American Chemical Society”, wydawanym przez Amerykańskie Towarzystwo Chemiczne (ACS).
– Udowodniliśmy w nim, że zarówno dwu- , jak i trójfotonowy dichorizm kołowy jest dużo silniejszy niż ten wzbudzany jednofotonowo – tłumaczy prof. Joanna Olesiak-Bańska z Instytutu Materiałów Zaawansowanych.
Dichroizm kołowy to technika, która służy do badania chiralnych cząsteczek. Do tej grupy zaliczają się np. wszystkie ważne cząsteczki biologiczne, takie jak DNA czy białka.
– Jeśli chcemy projektować cząsteczki lub nanomateriały, które oddziałują w określony sposób z cząsteczkami biologicznymi w organizmie, czyli są np. lekami lub służą do diagnostyki, to musimy zadbać o odpowiednią chiralność takich materiałów – mówi badaczka z W3, która badaniami nad tym, jak projektować i kontrolować właściwości nanocząstek złota, zajmuje się od lat.
Takie projekty prowadzi w ramach swojej grupy badawczej NONA (nona.pwr.edu.pl), która działa w Instytucie Materiałów Zaawansowanych.
Nanocząstki złota do zadań specjalnych
Teraz, współpracując z grupą prof. Thomasa Burgiego z Uniwersytetu w Genewie, wraz z dr. Patrykiem Obstarczykiem przygotowali specjalny rodzaj nanocząstek złota – nanoklastry Au38, które mogą przyjmować strukturę o dwóch różnych chiralnościach.
– Z wcześniejszych prac, jakie wykonywałam wraz z prof. Markiem Samociem z Wydziału Chemicznego PWr, wiedzieliśmy, że zastosowanie dwufotonowego dichroizmu kołowego zamiast zwykle stosowanego jednofotonowego dichroizmu kołowego może znacząco wzmocnić obserwowaną odpowiedź – opowiada prof. Olesiak-Bańska. – Stąd też pojawił się pomysł, aby wykorzystując specjalnie opracowaną w naszym laboratorium technikę polaryzacyjnego Z-skanu zbadać nanoklastry Au38 – dodaje.
Zajął się tym dr Patryk Obstarczyk z W3, który wykonał pomiary dwufotonowego dichroizmu kołowego. – Zaobserwowałem przy tym trójfotonowy efekt, który był wcześniej opisywany tylko teoretycznie i nie ma w literaturze przykładów jego pomiarów, a w szczególności dla nanomateriałów – mówi dr Patryk Obstarczyk. – To sprawiło, że nasze odkrycie wzbudziło spore zainteresowanie innych badaczy.
Szczególnie istotny w tym odkryciu był fakt, że pokazany przez nas trójfotonowy dichroizm kołowy jest znacznie silniejszy niż jego jednofotonowy odpowiednik, co potencjalnie może być zastosowane do wykrywania chiralności ze znacznie większą czułością.
– Poza tym trójfotonowe pomiary wykonuje się w zakresie bliskiej podczerwieni, a nie w UV, więc oświetla się próbkę wiązką światła o znacznie mniejszej energii fotonów, a co za tym idzie jest to pomiar bezpieczniejszy i w wielu przypadkach łatwiejszy do wykonania, szczególnie dla próbek biologicznych – wyjaśnia dr Obstarczyk.
Wyniki otrzymane przez naszych badaczy mogą stanowić podstawę do opracowania nowych metod, dzięki którym będzie np. możliwe rozróżnienie, czy dany lek ma odpowiednią chiralność. Są one też ważne w kontekście projektowania nanocząstek, które aplikuje się jako znaczniki biologiczne, fluorescencyjne czy też nośniki leków.
– We wszystkich tych zastosowaniach ważna jest chiralność i potrzebna jest technika, aby zmierzyć ją w układach biologicznych – dodaje prof. Joanna Olesiak-Bańska.
***
Journal of American Chemical Society (JACS) to flagowe czasopismo z dziedziny chemii, działające od 1879 roku. Publikowane są w nim artykuły o najnowszych trendach w chemii i powiązanych dziedzinach nauki. Pojawiające się tam doniesienia zazwyczaj znajdują duży oddźwięk w środowisku naukowym.
