+ All Categories
Home > Documents > Proiect -Pastiu Cosmin-+963

Proiect -Pastiu Cosmin-+963

Date post: 15-Sep-2015
Category:
Upload: pastiucosmin
View: 38 times
Download: 1 times
Share this document with a friend
Description:
Proiect Nanotehnologii
14
UNIVERSITATEA POLITEHNICA BUCURESTI FACULTATEA DE INGINERIE MEDICALA STUDENT:PASTIU COSMIN GHEORGHE GRUPA:1431
Transcript

UNIVERSITATEA POLITEHNICA BUCURESTI

UNIVERSITATEA POLITEHNICA BUCURESTI Facultatea de Inginerie Medicala Student:Pastiu Cosmin Gheorghe Grupa:1431

PROIECT NANOBIOMATERIALE Cuprins 1.Introducere- Nanoparticule de Aur 2 Metode de obtinere 3. Sinteza nanoflorilor de aur 4. Sinteza de nanoparticule de aur sferice si biofunctionalizarea acestora cu chitosan 5. Aplicatii ale nanoparticulelor de Aur 6. Concluzii 7.Bibliografie

INTRODUCERE. Nanoparticulele de aur sunt definite in general ca si particule avand dimensiuni intre 1-100 nm, de obicei fiind suspendate intr-un fluid (aur coloidal). Cunoscuta ca si nanogold, suspensia de aur coloidal prezinta de obicei culoarea rosu burgund (pentru nanoparticule de aur sferice mai mici de 100 nm), sau o culoare galben-brun (pentru nanoparticule mai mari).Nanoparticulele pot fi fabricate avnd o mare varietate de grupri funcionale la suprafaa lor, prin bio-funcionalizare. Pentru a introduce anumite grupri funcionale pe suprafaa nanoparticulelor, cel mai simplu mod este acela de a substitui agentul stabilizator al nanoparticulei culiganzi cu funcionalitate asemntoare, spre exemplu cu tioli sau grupri di-sulfit, n cazul nanoparticulelor de aur si argint.

3Metode de ObtinereUna dintre cele mai importante metode cu ajutorul careia putem obtine nanoparticule de aur este invelirea acestora cu solutie de chitosan si de asemenea si despre care o sa discutam mai pe largCea mai popular metod de obinere a nanoparticulelor de aur se realizeaz prin reducerea srii de aur, HAuCl4, cu citratul de sodiuPrin metode chimice pot fi obinute nanoparticule de aur de diferite forme, n funcie de substanele folosite la preparare. Astfel prin reducerea soluiei de clorur auric cu extract de lmi se obin nanoparticule de forma unor prisme triunghiulare.

Sinteza nanoflorilor de aur Ajustand parametrii sintezei si pastrand aceiasi reactanti (L- acidul ascorbic, avand rol de reducator al sarii de aur si acidul tetracloroauric (HAuCl4) utilizat ca si initiator in formarea nanoparticulelor), am fabricat nanoparticule de forma anizotropa, asemanatoare unor flori. Morfologia si distributia de marimi a nanoparticulelor au fost determinate prin microscopie electronica de trasmisie (TEM) si microscopie electronica de baleiaj (SEM). Figura 2-2A ilustreaza imaginile TEM ale nanoparticulelor asemanatoare unor flori. Imaginea SEM in figura 2-2B ilustreaza clar structura morfologica a nanoparticulelor. Observam ca acestea constau dintr-un miez solid de aproximativ 40 nm cu multe protuberante (petale) scurte, neregulate, avand dimensiuni medii de 10 nm.

Imagini TEM (A) si SEM (B) ale nanoparticulelor de aur de forma florala

Formarea nanoparticulelor de aur in solutia de chitosan Suspensia coloidala de aur a fost preparata la 50 C printr-o metoda de sinteza ecologica, in care se utilizeaza biopolimerul chitosan ca agent reducator si stabilizator [12]. Formarea nanoparticulelor de aur (GNPs) a fost pusa in evidenta vizual, prin culoarea rosie specifica solutiei coloidale. Culoarea vizibila este rezultatul interactiunii rezonante a luminii cu GNPs prin excitarea plasmonilor de suprafata din nanoparticulele metalice. Deoarece spectrul optic al GNPs depinde de dimensiunea si forma acestora, precum si de mediul lor local si de cuplajul electromagnetic,formarea GNPs a fost monitorizata nu doar vizual, ci, mai prcis, prin spectroscopia de extinctie Uvvis si microscopia electronica de transmisie (TEM).

Figura de mai jos: Spectrele de extinctie UVvis normalizate ale nanoparticulelor de aur sintetizate astfel: (a) folosind chitosanul ca agent reducator si stabilizator and (b) folosind citratul de sodiu ca agent reducator si stabilizator. In interior este prezentata o imagine fotografica a solutiei coloidale de nanoparticule de aur sintetizate in prezenta chitosanului. (B) O imagine TEM reprezentativa a GNPs sintetizate in prezenta chitosanului. In interior este prezentata histograma pentru disributia de dimensiuni a nanoparticulelor.

Prin masuratorile TEM au fost obtinute informatii mai precise cu privire la forma si dimensiunea nanoparticulelor sintetizate. Figura 1B-2 ilustreaza o imagine TEM reprezentativa a nanoparticulelor de aur astfel sintetizate. Imaginile TEM pun in evidenta faptul ca solutia coloidala preparata consta, in principal, in nanoparticule sferice de aur dispersate in solutie, avand un diametru

Studiul formarii nanoparticulelor de aur in solutia de chitosan ladiferite temperaturi de reactive

Efectul modificarii temperaturii de sinteza, in timp ce raportul dintre reactanti este mentinut constant, e semnificativ si acest lucru este evidentiat clar in Figura 2-2, in care am introdus pentru comparatie si imaginea TEM a probei preparate la 50 C.

De exemplu, in cazul probei preparate la 100 C, Figura 2A-2 pune in evidenta formarea nanoparticulelor sferice de aur cu un diametru mediu de 18 2 nm si asamblarea acestora in lanturi ramificate de zeci pana la sute de particule. La temperatura medie, Figura 2B-2 ilustreaza formarea unor nanoparticule sferice de aur de dimensiuni mai mari, avand un diametru mediu de 27 5 nm. Dimpotriva, la temperatura joasa, Imaginea 2C-2 evidentiaza formarea de nanoparticule anizotrope de dimensiuni mari cu forma de triunghiuri, triunghiuri tesite si hexagoane, cu latura cuprinsa intre 40 nm si 200 nm, impreuna cu un numar mic de nanoparticule sferice. Mai mult, micsorarea temepraturii de la 10C la 4C determina atat cresterea numarului de nanoparticule anizotrope, cat si a dimensiunii laturii acestora, la aproximativ 300 nm in cazul particulelor triunghiulare si in jur de 174 nm in cazul celor hexagonale (Figura 2D-2).

Aplicatii ale nanoparticulelor de Aur Cercettori de la Massachusetts Institute of Technology i Ecole Polytechnique de Lausanne, au studiat procesul i au neles ce anume permite nanoparticulelor de aur s penetreze pereii celulelor fr a le deteriora permanent i fr s rup celula. Primul pas al procesului este fuzionarea nanoparticulei de aur acoperite, cu lipidele ce formeaz peretele celular, o categorie de grsimi naturale, cear i vitamine. Particulele de aur sunt foarte bune la captarea razelor X. Asta nseamn c, dac pot fi fcute s penetreze celulele canceroase, i apoi nclzite cu un fascicul de raze X, ar putea distruge acele celule din interior. O alt aplicaie poate fi introducerea de biosenzori n celule, pentru a detecta sau monitoriza markeri biochimici specifici, proteine ce pot indica apariia i evoluia unei boli sau proces metabolic.- Un senzor alcatuit din nanoparticule de aur poate sa detecteze cancerul pulmonar prin testarea aerului expirat de pacienti, oferind un diagnostic inainte ca tumorile sa poata fi detectate prin radiografie, spun oamenii de stiinta israelieni.

COncluziiSunt foarte utilizate in industria biomedicala deoarecenanoparticulele de aur au acest metal care are un grad mare de biocompatibilitate (nu provoac reacii ale sistemului imunitar). De aceea, aurul poate juca rolul de purttor al altor substane active, permind o mai bun absorbie a acestora la nivelul celulelor umane.Bibliografie:

1] S. Link, M. A. El-Sayed. Optical properties and ultrafast dynamics of metallic nanocrystals Annu. Rev. Phys. Chem. 54 (2003) 331-366. [2] P. K. Jain, X. Huang, I. H. El-Sayed, M. A. P. El-Sayed. Review of some interesting surface plasmon resonance-enhanced properties of noble metal nanoparticles and their applications to biosystems. Plasmonics. 2 (2007) 107-118. [3] J. N. Anker, W. P. Hall, O. Lyandres, N. C. Shah, J. Zhao, R. P. Van Duyne. Biosensing with plasmonic nanosensors. Nat. Mater. 7 (2008) 442-453.


Recommended