oro coloidal


El oro coloidal es un sol o suspensión coloidal de nanopartículas de oro en un fluido, generalmente agua. [1] El coloide suele tener un color rojo intenso (para partículas esféricas de menos de 100  nm ) o azul/púrpura (para partículas esféricas más grandes o nanorods ). [2] Debido a sus propiedades ópticas , electrónicas y de reconocimiento molecular, las nanopartículas de oro son objeto de una importante investigación, con muchas aplicaciones potenciales o prometidas en una amplia variedad de áreas, incluida la microscopía electrónica , la electrónica , [3] nanotecnología , ciencia de los materiales , [4] y biomedicina . [5] [6] [7] [8]

Las propiedades de las nanopartículas de oro coloidal y, por lo tanto, sus posibles aplicaciones, dependen en gran medida de su tamaño y forma. [9] Por ejemplo, las partículas en forma de varilla tienen un pico de absorción tanto transversal como longitudinal, y la anisotropía de la forma afecta su autoensamblaje . [10]

Utilizado desde la antigüedad como método para teñir vidrios, el oro coloidal se utilizó en la Copa Lycurgus del siglo IV , que cambia de color según la ubicación de la fuente de luz. [11] [12]

Durante la Edad Media , el oro soluble, una solución que contenía sal de oro , tenía fama por sus propiedades curativas para diversas enfermedades. En 1618, Francis Anthony , filósofo y miembro de la profesión médica, publicó un libro llamado Panacea Aurea, sive tractatus duo de ipsius Auro Potabili [13] (en latín: poción de oro, o dos tratamientos de oro potable ). El libro presenta información sobre la formación de oro coloidal y sus usos médicos. Aproximadamente medio siglo después, el botánico inglés Nicholas Culpepper publicó un libro en 1656, Tratado de Aurum Potabile , [14] que analiza únicamente los usos médicos del oro coloidal.

En 1676, Johann Kunckel , un químico alemán, publicó un libro sobre la fabricación de vidrieras. En su libro Valuable Observations or Remarks About the Fixed and Volatile Salts-Auro and Argento Potabile, Spiritu Mundi and the Like , [15] Kunckel asumió que el color rosa de Aurum Potabile provenía de pequeñas partículas de oro metálico, no visibles para los ojos humanos. . En 1842, John Herschel inventó un proceso fotográfico llamado crisotipo (del griego χρῡσός que significa "oro") que usaba oro coloidal para grabar imágenes en papel.

La evaluación científica moderna del oro coloidal no comenzó hasta el trabajo de Michael Faraday en la década de 1850. [16] [17] En 1856, en un laboratorio del sótano de la Royal Institution , Faraday creó accidentalmente una solución de color rojo rubí mientras montaba piezas de pan de oro en portaobjetos de microscopio. [18] Como ya estaba interesado en las propiedades de la luz y la materia, Faraday investigó más a fondo las propiedades ópticas del oro coloidal. Preparó la primera muestra pura de oro coloidal, a la que llamó 'oro activado', en 1857. Usó fósforo para reduciruna solución de cloruro de oro. El oro coloidal que fabricó Faraday hace 150 años sigue siendo ópticamente activo. Durante mucho tiempo, la composición del oro 'rubí' no estuvo clara. Varios químicos sospecharon que se trataba de un compuesto de oro y estaño , debido a su preparación. [19] [20] Faraday reconoció que el color en realidad se debía al tamaño en miniatura de las partículas de oro. Observó las propiedades de dispersión de la luz de las micropartículas de oro suspendidas, lo que ahora se denomina efecto Faraday-Tyndall . [17]


Suspensiones de nanopartículas de oro de varios tamaños. La diferencia de tamaño provoca la diferencia de colores.
Este cuenco de vidrio de arándano se hizo agregando una sal de oro (probablemente cloruro de oro) al vidrio fundido.
La variación de la sección transversal de dispersión de nanopartículas de oro de 100 nm de radio frente a la longitud de onda
Orientación al tumor a través de nanoportadores multifuncionales. Las células cancerosas reducen la adhesión a las células vecinas y migran hacia el estroma rico en vasculatura. Una vez en la vasculatura, las células pueden ingresar libremente al torrente sanguíneo. Una vez que el tumor se conecta directamente al sistema de circulación sanguínea principal, los nanoportadores multifuncionales pueden interactuar directamente con las células cancerosas y atacar los tumores de manera efectiva.
Nanopartículas siRNA-oro multifuncionales con varias biomoléculas: PEG, péptidos de penetración y adhesión celular y siRNA. Se emplearon dos enfoques diferentes para conjugar el siRNA con la nanopartícula de oro: (1) enfoque covalente : uso de siRNA tiolado para la unión de oro-tiol a la nanopartícula; (2) Enfoque iónico : interacción del siRNA cargado negativamente con la superficie modificada del AuNP a través de interacciones iónicas.
Biosensor para glutatión (GSH) basado en nanopartículas de oro (Au-NP ). Los AuNP se funcionalizan con un grupo químico que se une al GSH y hace que los NP se colapsen parcialmente y, por lo tanto, cambien de color. La cantidad exacta de GSH se puede derivar mediante espectroscopia UV-vis a través de una curva de calibración .
Diferencia de potencial en función de la distancia desde la superficie de la partícula.