Dopings polimēru suka ar zelta nanodaļiņu kompozītu ieslēdzamas, kas maina tā biezums atkarībā no pH rezultātus. Pētniecības, fiziķi Darmstadt universitātes tehnoloģiju žurnālā izvēles jautājums var izmantot, lai noformētu ķīmiskās nanosensors diagnostikas vai vides analīzi.
Polimēru sukas ir lielmolekulāri ķēdēm, kas blīvi uzpotēt uz virsmas. Sakarā ar elektrostatisko spēkā ķēde stiepjas no virsmas un veido kažokādas kā slānis, kam biezums ir vairāki simti nanometri. Pašlaik, pētniecības ir vērsta uz polimēru sistēmu, kas reaģē uz dažādiem vides stimuliem, piem., pH, temperatūra vai īpašu biomarkeri dizains. Fiziķi TU Darmstadt un TU Berlin pierādīja pirmo reizi kā polimēru sukas biezums var pārslēgt, apvienojot pH sensitīvu zelta nanodaļiņas.
"Polimēru ķēdes un zelta nanodaļiņas kombinācija ir daudzsološs, īpaši ar medicīnas diagnostikas vai vides analīzi," teica Pēteris Boyaciyan. 30 gadus vecs doktorantūras studentu darbi "Interfacial izvēles jautājums" grupu vadīja profesors atgūt fon Kleinzin.
"Šīs tehnoloģijas joprojām ir agrīnā attīstības stadijā, un galvenais mērķis ir kā polimēru sistēmu un nanodaļiņu mijiedarbība var pielāgot un kalibrēts kontrolētā vidē," skaidroja Boyaciyan. Gudri polimēru materiālus var izmantot, lai ķīmiskās nanosensors toksīnu vai vēža šūnas, monitora orgānu parametrus vai mērķa narkotiku nokļūšanu cilvēka ķermeņa atskaites.
Boyaciyan testē divu veidu pH nejutīgs polimēru ilgtermiņa lietošanai kā sensors: nejonu PNIPAM un katjonu PMETAC. Bijušais tiek uzskatīts par nepiemērotu, jo zelta daļiņas tiek mazgāti prom no krūmiem pie augsto pH līmeni. Tomēr, katjonu PMETAC sukas, zelta daļiņas nav skārusi pH izmaiņas.
Turklāt Boyaciyan varēja pierādīt, kā sagatavoties atgriezeniska pH slēdzis komplekss PMETAC, iekļaujot zelta nanodaļiņu un to, kā darbojas savu kompleksu veidošanās. Skābā vidē, daļiņas zaudēt maksas un daļiņu daļiņu mijiedarbības un daļiņu suka mijiedarbība notiek. Tas izraisa suka uzbriest, jo tās ķēdes ir mazāk ierobežotas.
Savukārt, sārmainā vidē rada negatīvu lādiņu uz daļiņu un mijiedarbība ar pozitīvi lādētu suku ieteicams lietot. Ķēdes sabrukuma cēloņiem suka slānis kļūst plānāks.
Tā biezums izmaiņas ietekmē arī spektrālo sastāvu atstaroto gaismu, materiālu var izmantot kā kolorimetriskās nanosensor. Sakarā ar tās ļoti maza izmēra, var kopā ar microlasers un spektrometri, kas nākotnē var izmantot laboratorijas čipu sistēmu un pat cilvēka šūnu.
