EN

Keinotekoisia ja biologisia nanopartikkeleita
yhdistämällä uusia metamateriaaleja

Aalto-yliopiston teknillisen fysiikan laitoksen tutkijatohtori Mauri Kostiaisen johtama ryhmä on onnistunut järjestämään viruksia, rautaa sitovia proteiineja sekä nanopartikkeleita kiderakenteiksi. Ryhmän tulokset on julkaistu arvostetussa Nature Nanotechnology -lehdessä. Tutkimus on tehty Suomen Akatemian rahoituksella.

Superhiloiksi kerrostuneita nanopartikkelien kiderakenteita on tutkittu laajalti viime vuosina. Tutkimuksen tavoitteena on kehittää hierarkkisesti rakentuneita nanomateriaaleja, joilla olisi muokattavia optisia, magneettisia, elektronisia ja katalyyttisia ominaisuuksia.

”Binaariset nanopartikkelihilat ovat kiinnostaneet tutkijoita suuresti, koska niiden avulla voisi valmistaa monitoiminnallisia metamateriaaleja eli keinotekoisia jaksollisia materiaaleja, joita ei esiinny luonnossa. Niiden ominaisuudet syntyvät partikkeleiden kollektiivisesta käyttäytymisestä”, Mauri Kostiainen kertoo.

Kostiaisen johtaman ryhmän tutkimia nanomateriaaleja voidaan soveltaa laaja-alaisesti niin sensoriteknologiaan, optiikkaan, elektroniikkaan kuin lääkeaineiden kuljetukseen suoraan kudokseen. Niiden tutkimus edistää myös teoreettista ymmärrystä erilaisten superhilarakenteiden valmistuksesta.

Nature Nanotechnology -lehden artikkelissa ryhmä osoittaa, että viruksilla ja rautaa sitovilla ferritiiniproteiineilla voidaan ohjata RNA-molekyylien tai rautaoksidinanopartikkelien järjestymistä kolmiulotteisiksi superhiloiksi. Hilarakenteet muodostetaan manipuloitavalla sähköstaattisella vuorovaikutuksella kultananopartikkelien kanssa.

”Kultananopartikkelit ja virukset omaksuvat yhdessä erikoisen kiderakenteen. Se ei vastaa mitään tunnettua atomi- tai molekyylikiderakennetta eikä sitä ole havaittu aiemmin nanokokoisten partikkeleiden rakenteissa.”

”Viruksilla – ihmiskunnan ikivanhalla vitsauksella – voi siis tehdä paljon muutakin kuin infektoida eläviä organismeja. Evoluution myötä niille on kehittynyt kyky erittäin hallittuun itsejärjestymiseen. Tämän kaltaisten rakennuspalikoiden avulla voi viime kädessä olla mahdollista valmistaa monitoiminnallisia hybridimateriaaleja, jotka koostuvat sekä elävästä että synteettisestä aineesta”, Kostiainen uskoo.

Kostiainen sai kollegoineen tutkimuksessa aikaan myös magneettisia itsejärjestyneitä rakenteita ferritiiniproteiineista ja kultananopartikkeleista, joiden avulla voidaan parantaa MRI-magneettikuvien kontrastia.

Artikkeli verkosta osoitteessa: http://dx.doi.org/10.1038/nnano.2012.220

Katso video: http://youtu.be/lkkUe5xntNw

 

Lisätietoja:
Mauri Kostiainen, tutkijatohtori
mauri.kostiainen@aalto.fi
p. 050 362 7070
Aalto-yliopiston perustieteiden korkeakoulu
Teknillisen fysiikan laitos

 

Lähde: Aalto-yliopiston tiedote

Seuraa meitä:
FacebookSlideshareTwitterYoutube
VAIHDE 029 533 5000
KIRJAAMO 029 533 5049
FAKSI 029 533 5299
   
SÄHKÖPOSTI etunimi.sukunimi@aka.fi
AUKIOLO Arkisin 8.00-16.15
   
HENKILÖHAKU »
YHTEYSTIEDOT, LASKUTUS  JA
REKISTERISELOSTEET»
KYSYMYKSET JA PALAUTE »