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Investigadores del Instituto Nacional de Estándares y Tecnología (NIST) de Estados Unidos han desarrollado un proceso simple para producir nanocristales que permitirán estudios de ciertas propiedades físicas y químicas que afectan el modo en que las nanopartículas interactúan con el mundo que les rodea. Esto con el fin de comprender los riesgos ambientales, de salud y seguridad de estas partículas.

Debido a que las nanopartículas se comportan de forma diferente a partir de muestras en masa del mismo material, se deben desarrollar nuevas pruebas para comprender cómo afectan a los sistemas biológicos. Precisamente, científicos del NIST describen un proceso de un solo paso que les permite controlar el tamaño, la forma y la composición de nanocristales de aleación oro-cobre para crear nanocubos con bordes perfectos tan pequeños como 3,4 nanómetros.

Los investigadores combinaron y calentaron precursores de oro y de cobre con otras sustancias químicas para producir nanocubos muy cristalinos, homogéneos y perfectos con producción abundante. Para estudiar el proceso de formación, sacaron muestras de 1 hora, 1,5 horas, 5 horas y 24 horas y encontraron que sólo cinco horas fueron necesarias para producir nanopartículas perfectamente cúbicas de tamaño uniforme. Al ajustar los porcentajes de las sustancias químicas en la solución original y el tiempo de reacción, fueron capaces de controlar con precisión el tamaño, forma y composición de los nanocubos.

El proceso desarrollado por el NIST para la creación de estos nanocubos permitirá a toxicólogos alterar sistemáticamente una de las características de los nanocubos y observar cómo afecta el cambio a la respuesta biológica.

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Tags: Nanocristales, nanocubo, Nanoparticulas

Investigadores del Instituto Nacional de Estándares y Tecnología (NIST) de Estados Unidos han diseñado un dispositivo fluídico a nanoescala que funciona como una “multi-herramienta” en miniatura para trabajar con nanopartículas.

Introducido por primera vez en marzo de 2009, el dispositivo consta de una cámara con una conexión en cascada “escalera” de 30 canales nanofluídicos con una profundidad de unos 80 nanómetros en la parte superior a unos 620 nanómetros en la parte inferior. Cada uno de los muchos “pasos” de la escalera proporciona una “herramienta” de un tamaño diferente para manipular las nanopartículas en un método que es similar a cómo un clasificador de monedas separa monedas de cinco centavos, diez y veinticinco centavos.

En un nuevo artículo en el diario Lab on a Chip, el equipo de investigación de NIST demuestra que el dispositivo puede realizar con éxito la primera de una serie prevista de tareas a nanoescala: separación y medición de una mezcla de nanopartículas esféricas de diferentes tamaños (desde 80 hasta 250 nanómetros de diámetro) dispersas en una solución.

Esto podría dar lugar a un método más rápido y más económico de preparación de muestras de nanopartículas y caracterización.

Más información NIST

Identificar una sola célula cancerosa que se ha liberado de un tumor y viaja a través del torrente sanguíneo para colonizar un nuevo órgano podría parecer como encontrar una aguja en un pajar. Pero una nueva técnica de imagen de la Universidad de Washington es un primer paso para hacer esto posible.

Investigadores de la UW han desarrollado una nanopartícula multifuncional que elimina el ruido de fondo, lo que permite una forma más precisa de imágenes médicas. Es como eliminar el pajar y que por ende la aguja brille por sí sola.

Las nanopartículas son prometedores agentes de contraste para la representación médica ultrasensible. Pero en todas las técnicas que no utilizan trazadores radioactivos, los tejidos que rodean tienden a abrumar a las señales débiles, impidiendo a los investigadores descubrir sólo una o pocas células.

La nanopartícula recién presentada resuelve este problema combinando por primera vez dos propiedades para crear una imagen que es diferente de lo que cualquier técnica existente podría haber producido.

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Investigaciones realizadas por un equipo de la Universidad Estatal de Kansas puede ayudar a resolver un problema que los científicos y controladores de plagas han buscado por años.

Kun Yan Zhu, profesor de entomología, y sus compañeros de equipo Xin Zhang y Jianzhen Zhang, investigaron el uso de nanopartículas para entrega de ácido ribonucleico de cadena doble, ARN bicatenario – una molécula capaz específicamente de desencadenar el silenciamiento de genes. Con el silenciamiento particular de genes, Zhu dijo que el ARN bicatenario puede matar el desarrollo de los mosquitos o hacerlos más sensibles a los plaguicidas.

El silenciamiento de genes desencadenado por ARN bicatenario o ARN pequeño de interferencia, se conoce como ARN interferente, o RNAi.

“RNAi es un enfoque específico y eficaz para la pérdida de estudios de la función en prácticamente todos los organismos eucariotas”, dijo Zhu. Los organismos eucarióticos tienen células que contienen un núcleo dentro del cual el material genético es llevado, por lo que pueden ser manipulados. Casi todos los animales, las plantas y los hongos son eucariotas.

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Tags: control de plagas

Ingenieros de la Universidad Estatal de Oregón han hecho un avance significativo hacia la producción de electricidad a partir de aguas residuales, mediante el uso de nuevos recubrimientos en los ánodos de células electroquímicas microbianas que aumentaron la producción de electricidad aproximadamente 20 veces.

Los resultados llevan a los investigadores un paso más cerca a la tecnología que puede limpiar los residuos biológicos al mismo tiempo que produce niveles útiles de electricidad – una prometedora nueva innovación en tratamiento de aguas residuales y energías renovables.

Los ingenieros encontraron que recubriendo ánodos de grafito con una capa de nanopartículas de oro, la producción de electricidad aumentó 20 veces. Recubrimientos con paladio produjeron un aumento, pero no tanto. Y los investigadores creen que los recubrimientos de nanopartículas de hierro – que sería mucho más barato que el oro – podría producir aumentos de electricidad similares a la de oro, para al menos algunos tipos de bacterias.

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Tags: energias renovables, nanoparticulas de hierro, nanoparticulas de oro