O tym, jak złoto w skali nano pozwala obrazować procesy w komórkach i wspierać terapię nowotworów, opowiadała na Politechnice Wrocławskiej prof. Catherine Murphy z University of Illinois Urbana-Champaign. Wybitna chemiczka była gościem Interdyscyplinarnego Seminarium Naukowego PWr.

Jej otwarty wykład „Biofotoniczne zastosowania złotych nanoprętów” odbył się 26 maja w bud. D-20. Spotkanie było okazją do poznania jednego z najbardziej dynamicznie rozwijających się obszarów współczesnej nauki – biofotoniki, łączącej fizykę, chemię i medycynę.

Współorganizatorem spotkania jest wrocławski oddział Academia Europaea.

Złoto w nowej odsłonie

Choć złoto od wieków kojarzy się z trwałością i wartością, w skali nanometrycznej ujawnia zupełnie inne właściwości. Dzięki zjawisku oscylacji plazmonowych – czyli kolektywnym drganiom elektronów pod wpływem światła – nanocząstki złota mogą intensywnie oddziaływać z promieniowaniem i zmieniać swoje właściwości optyczne.

Podczas wykładu prof. Murphy opowiadała, jak naukowcy projektują i „hodują” złote nanorurki o ściśle kontrolowanych kształtach i rozmiarach.

Struktury te działają jak mikroskopijne anteny: potrafią wzmacniać sygnał optyczny, umożliwiając precyzyjne obrazowanie wnętrza komórek, a także pełnić funkcję czułych sensorów biologicznych. 

Co więcej, mogą przekształcać energię światła w ciepło. Zjawisko to wykorzystywane jest w terapii fototermicznej, która pozwala selektywnie niszczyć komórki nowotworowe bez uszkadzania zdrowych tkanek.

Nauka na styku dyscyplin

Badania prezentowane przez prof. Catherine Murphy pokazują, jak rozwój nanotechnologii zmienia podejście do diagnostyki i leczenia chorób. Dzięki połączeniu chemii materiałowej, optyki i biologii możliwe staje się nie tylko obserwowanie procesów zachodzących w komórkach, ale także ich aktywne kontrolowanie.

To właśnie na styku tych dziedzin powstają rozwiązania, które w przyszłości mogą znaleźć zastosowanie w medycynie spersonalizowanej – od precyzyjnych metod diagnostycznych po nowe terapie.

Wybitna badaczka i liderka nauki

Prof. Catherine Murphy należy do grona najbardziej wpływowych naukowców na świecie. Kieruje Wydziałem Chemii na University of Illinois Urbana-Champaign, a wcześniej była związana m.in. z University of Wisconsin i California Institute of Technology (Caltech).

Jej dorobek obejmuje przełomowe badania nad syntezą nanomateriałów i ich zastosowaniami w biofotonice. W rankingu PLOS Biology znalazła się wśród 0,02 proc. najczęściej cytowanych naukowców na świecie.

Należy do amerykańskiej Narodowej Akademii Nauk oraz jest laureatką licznych nagród przyznawanych przez American Chemical Society i Royal Society of Chemistry.