Wissenschaftler haben ein umweltfreundliches und gesundes Protokoll entwickelt, um die Goldnanopartikel mit Morphologie für die Absorption von Nahinfrarotlicht (NIR) zu optimieren. Hierzu wird ein spezielles Biomolekül namens Peptid B3 verwendet. Wissenschaftler berichteten über die Synthese dreieckiger und runder Goldnanoplatten und ihre Wirksamkeit beim Abtöten von Krebszellen durch Umwandlung von absorbiertem Licht in Wärme, was wiederum nützliche Informationen für die Entwicklung nichtinvasiver Krebstherapien liefert. „Da NIR-Licht die Fähigkeit hat, biologisches Gewebe zu durchdringen, kann es Goldnanopartikel im Körper anzünden und sie in nanogroße Zellheizelemente verwandeln“, erklärte Professor Masayoshi Tanaka vom Tokyo Institute of Technology (Tokyo Tech), Japan, der Nanomaterialien für biomedizinische Anwendungen erforscht. Insbesondere Goldnanoplatten gelten aufgrund ihrer effizienten und regelmäßigen Absorption von NIR-Licht als attraktive photothermische Therapeutika, aber die Synthese dieser Nanopartikel erfordert aggressive Reagenzien und hochgiftige Bedingungen, die nicht leicht zu erreichen sind, was den Prozess sehr gefährlich macht.
Das Team übernahm die Führung bei einem Prozess namens Biomineralisierung, bei dem Biomoleküle zur Erzeugung metallischer Nanopartikel mit anpassbaren Strukturen verwendet werden. Peptide oder kurze Aminosäureketten sind aufgrund ihrer relativ geringen Größe und Stabilität besonders attraktive Kandidaten für diesen Zweck. Über ihre Verwendung zur Herstellung von Au-Nanopartikeln mit für eine effiziente NIR-Absorption optimierten Strukturen wurde jedoch noch nicht berichtet. Motiviert begann das Team, Peptide zu identifizieren, die für die Mineralisierung von AuNPls geeignet sind, und beschloss nach der Auswahl von über 100 Peptiden, das Potenzial eines Peptids namens B3 zur Synthese von AuNPls mit einer steuerbaren Struktur zu untersuchen, die als photothermische Umwandlungsmittel dient. In einem Prozess namens Eintopfsynthese mischte das Team ein Goldsalz, HAuCl4, zusammen mit Peptid B3 und seinen Derivaten in verschiedenen Konzentrationen in einer Pufferlösung (einer wässrigen Lösung, die gegen pH-Änderungen beständig ist) bei neutralem pH-Wert und synthetisierte dreieckige und kreisförmige AuNPls mit unterschiedlicher NIR-Absorption je nach Peptidkonzentration.
