January 9, 2012
ORGANICALLY MODIFIED SILICA NANOPARTICLES ARE BIOCOMPATIBLE AND CAN BE TARGETED TO NEURONS IN VIVO
Etiquetas:
nanoscience,
sol-gel
"Organically Modified Silica Nanoparticles are Biocompatible and Can Be Targeted to Neurons In Vivo". F. Barandeh, P. L. Nguyen, R. Kumar, G. J. Iacobucci, M. L. Kuznicki, A. Kosterman, E. J. Bergey, P. N. Prasad, S. Gunawardena. PLoS ONE 7, e29424 (2012). doi:10.1371/journal.pone.0029424
The application of nanotechnology in biological research is beginning to
have a major impact leading to the development of new types of tools
for human health. One focus of nanobiotechnology is the development of
nanoparticle-based formulations for use in drug or gene delivery
systems. However most of the nano probes currently in use have varying
levels of toxicity in cells or whole organisms and therefore are not
suitable for in vivo application or long-term use. Here we test
the potential of a novel silica based nanoparticle (organically
modified silica, ORMOSIL) in living neurons within a whole organism. We
show that feeding ORMOSIL nanoparticles to Drosophila has no effect on
viability. ORMOSIL nanoparticles penetrate into living brains, neuronal
cell bodies and axonal projections. In the neuronal cell body,
nanoparticles are present in the cytoplasm, but not in the nucleus.
Strikingly, incorporation of ORMOSIL nanoparticles into the brain did
not induce aberrant neuronal death or interfered with normal neuronal
processes. Our results in Drosophila indicate that these novel silica
based nanoparticles are biocompatible and not toxic to whole organisms,
and has potential for the development of long-term applications.
La aplicación de la nanotecnología a la investigación biológica está comenzando a tener un mayor impacto, llevándola al desarrollo de nuevos tipos de herramientas para la salud humana. Uno de los objetivos de la nanobiotecnología es el desarrollo de formulaciones basadas en nanopartículas para su uso en sistemas de liberación de fármacos o de genes. Sin embargo la mayor parte de las nanosondas que se usan actualmente muestran distintos niveles de toxicidad en las células o en organismos enteros, y así es que no son adecuadas para aplicaciones in vivo o para usos prolongados. Aquí estudiamos el potencial de nanopartículas novedosas, basadas en dióxido de silicio (dióxido de silicio modificado orgánicamente, ORMOSIL), en neuronas vivas en todo un organismo. Mostramos que insertar nanopartículas ORMOSIL en Drosophila no tiene efecto alguno en la viabilidad. Las nanopartículas ORMOSIL penetran en cerebros vivos, en los cuerpos de las células neuronales y en las proyecciones de los axones. En el cuerpo de las células neuronales, las nanoparticulas se ubican en el citoplasma, pero no en el núcleo. Es importante mencionar que la incorporación de las nanopartículas ORMOSIL en el cerebro no indujeron muerte neuronal ni interfirieron con los procesos neuronales normales. Nuestros resultados en Drosophila indican que estas nanopartículas novedosas basadas en dióxido de silicio son biocompatibles y no son tóxicas en organismos enteros, y tienen el potencial de desarrollar aplicaciones de tiempos prolongados.
January 6, 2012
HOW TO MAKE GRAPHENE
Etiquetas:
nanoscience
This video from PhysicsWorld briefly explains some properties of graphene as well as how to obtain graphene from graphite with an adhesive tape.
Este video de PhysicsWorld explica brevemente algunas de las propiedades del grafeno, así como la manera de obtener grafeno del grafito usando una cinta adhesiva.
GIANT BROADBAND NONLINEAR OPTICAL ABSORPTION RESPONSE IN DISPERSED GRAPHENE SINGLE SHEETS
Etiquetas:
nanoscience,
photonics
"Giant broadband nonlinear optical absorption response in dispersed graphene single sheets". G. K. Lim, Z. L. Chen, J. Clark, R. G. S. Goh, W. H. Ng, H. W. Tan, R. H. Friend, P. K. H. Ho, L. L. Chua. NATURE PHOTONICS 5, 554 (2011).
Under intense laser excitation, thin films and suspensions of graphite
and its nanostructure, including carbon black, nanotubes, few-layer
graphenes and graphene oxides, exhibit induced transparency due to
saturable absorption. This switches to optical limiting only at very
high fluences when induced breakdown gives rise to microbubbles and
microplasmas that causes nonlinear scattering. Here, we show that
dispersed graphenes, in contrast, can exhibit broadband nonlinear
optical absorption at fluences well below this damage threshold with a
strong matrix effect. We obtained, for nanosecond visible and
near-infrared pulses, a new benchmark for optical energy-limiting onset
of 10 mJ cm−2 for a linear transmittance of 70%,
with excellent output clamping in both heavy-atom solvents and polymer
film matrices. Nanosecond pump–probe spectroscopy in chlorobenzene
reveals that the nanographene domains switch from the usual broadband
photo-induced bleaching to a novel reverse saturable absorption
mechanism with increasing excitation densities across this threshold.
Ante la excitación provocada por un láser intenso, las películas delgadas y las suspensiones de grafito y de sus nanoestructuras, incluídos el negro de carbón, los nanotubos, las capas de grafeno y los óxidos de grafeno, muestran transparencia inducida debido a una absorción saturable. Ésto se convierte en un fenómeno de limitación óptica sólo a intensidades muy altas, cuando la perturbación inducida da lugar a microburbujas y microplasmas que provocan esparcimiento no lineal. Aquí, en contraste, mostramos que el grafeno disperso puede exhibir absorción óptica no lineal de banda ancha ante intensidades muy por debajo del umbral de daño, con un fuerte efecto de la matriz. Obtuvimos, para pulsos de visibles y en el cercano infrarrojo, de nanosegundos, un nuevo punto de referencia para la limitación de energía óptica a 10mJ cm−2para una transmitancia lineal del 70%, con una excelente respuesta tanto en disolventes de átomos pesados como en películas de matrices poliméricas. La espectroscopia de bombeo-prueba en el régimen de los nanosegundos muestra que los dominios de nanografeno disueltos en clorobenceno cambian del blanqueamiento fotoinducido de banda ancha usual a un novedoso mecanismo de absorción saturable conforme aumentan las densidades de excitación a través del umbral.
January 5, 2012
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