Gold nanomaterials decorated dna basesdesign, synthesis and application

Resumen

Las nanopartículas esféricas se pueden utilizar como una plataforma para la incorporación de un número considerable de funcionalidades específicas sobre la periferia de la nanopartícula, debido a su alta relación de superficie-volumen. Por lo tanto, es posible tener una alta concentración local de un grupo funcional en una dispersión global muy diluida. Las nanopartículas de oro son de gran interés debido a sus propiedades electrónicas y químicas únicas, que son dependientes del tamaño . Estas nanopartículas presentan colores intensos debido a la absorción en el espectro visible, pudiéndose detectarse a simple vista la dispersión coloidal a concentraciones nanomolares. Las nanopartículas se pueden funcionalizar en la periferia con grandes biomoléculas, tales como oligonucleótidos, ADN y proteínas, etc. Las interacciones que se producen en la periferia de estas nanopartículas son responsables de la formación de agregados estables y moléculas pequeñas pueden ayudar al proceso de desagregación. En este último caso, la estrategia resulta ser una herramienta adecuada para la detección colorimétrica de moléculas/iones. Así, los agregados de AuNPs se pueden desestabilizar por iones metálicos u otros analitos, produciéndose cambios de color que permiten la utilización de estos nanomateriales como sensores de los mismos. Mientras que las nanopartículas plasmónicas son escasamente luminiscentes, los nanoclusteres de oro (nanopartículas de oro de tamaños ≤ 2 nm) pueden presentar luminiscencia, la cual es dependiente del ligando unido a su superficie. , Los nanoclusteres de oro están siendo objeto de estudio tanto desde el punto de vista de la comprensión del origen de sus propiedades ópticas (por ejemplo, de la dependencia de su luminiscencia con el ligando o estado de oxidación del oro) como de su aplicación (por ejemplo, como sensores). Existen evidencias experimentales sobre el efecto del dopaje del nanoclústeres con cationes metálicos, específicamente el de plata y cerio, sobre sus propiedades luminiscentes. Los nanomateriales de oro, poseen propiedades únicas e increíblemente interesantes, por lo que son de interés para diversas aplicaciones. Connor et al.4 reportaron que los núcleos de oro de las estos materiales poseen baja toxicidad “in vivo” y elevada biocompatibilidad, lo que permite la obtención de variedad de nanomateriales óptimos para su uso en biología e industria farmacéutica, además de en electrónica, química, etc. Esta Tesis Doctoral se desarrolla en dos secciones, el primer apartado (Sección A) abarca la síntesis y caracterización de nanopartículas de oro (AuNPs) decoradas con bases de ADN y la aplicación de estos nanomateriales como sensores colorimétricos de moléculas orgánicas. La segunda parte (Sección B) comprende el diseño y síntesis de nanoclústeres de oro( (Au@NCs) luminiscentes y el aumento de estas propiedades a través del dopaje con iones (lantánidos o análogos).