Síntesis y caracterización de nanopartículas de oro

Abstract

En los últimos años se han venido desarrollando un gran número de estudios con relación al área de la nanociencia. Los mayores desafíos que enfrenta la ciencia de nanopartículas de hoy es la capacidad de comprender y controlar el proceso de síntesis, así como su posterior caracterización. El presente trabajo pretende realizar un estudio de la síntesis de nanopartículas de oro mediante la reducción de un precursor metálico (HAuCl4), y evaluar la influencia de algunas variables: agente reductor (citrato o borohidruro de sodio), relación metal/estabilizante (1%,5%, 15%, 25% y 75% p/p de Au), temperatura de reacción (ambiente y reflujo del solvente) y longitud de cadena del agente protector (ácido 3-mercaptopropiónico y ácido 11-mercaptoundecanóico), en el tamaño y propiedades como absorción y emisión de fluorescencia UV-visible. Debido a la posibilidad de emplear dichos materiales como biomarcadores para el diagnóstico de enfermedades tales como: influenza, hepatitis, VIH, cáncer, etc. Los productos sintetizados se caracterizaron mediante diferentes técnicas existentes: espectroscopia de infrarrojo con transformada de Fourier, microscopía de fuerza atómica (MFA), microscopia electrónica de transmisión (MET), microscopía electrónica de barrido acoplado con detector del tipo EDX para rayos X característicos (MEB-EDX), espectroscopia de correlación de fotones (DLS), espectroscopía de emisión atómica con plasma inductivamente acoplado ICP-OES, espectroscopia de absorción UV-visible y espectroscopia de emisión de fluorescencia UV-Visible. Las nanopartículas sintetizadas empleando el método de reducción de la sal de oro con citrato de sodio en medio acuoso, presentan los siguientes tamaños: por MFA entre 1,2 y 38 nm, por DLS entre 4,72 y 26,0 nm. Por otra parte las obtenidas a través vii de la reducción con borohidruro de sodio muestran tamaños entre 2,1 y 75,7 nm por MFA, por DLS entre 11,11 y 84 nm y aquellas muestras que se lograron medir por MET presentaron tamaños promedios entre 1,9 y 4 nm. Además dichos materiales exhiben absorción UV-visible en un rango entre 525 y 678 nm y emisión de fluorescencia entre 533 y 690 nm. Propiedad fundamental para las aplicaciones en biomarcaje. La resonancia de plasmones superficial de las nanopartículas sintetizadas se ve influenciada por: el agente reductor, la temperatura y el estabilizante empleado en el método de síntesis; así como también el tamaño y la forma de las mismas. Empleando la síntesis con citrato de sodio no se logró controlar el tamaño de los productos bajo ninguna de las condiciones estudiadas. Mientras que cuando se utilizó el borohidruro de sodio se pudo controlar el tamaño al usar el ácido 11-mercaptoundecanóico.