نانوذرات ترکیب شده با مولکولهای زیستی، ابزارهای آنالیزی مهمی در کاربردهای نوظهور پزشکی و زیستی به شمار میروند. در این حوزه، نانوذرات طلا به دلیل سطح بالای پذیرش آنها در سامانههای زیستی و همچنین توانایی بالا در ایجاد ترکیب با مولکولهای عملکردی، توجه زیادی را در کاربردها و تحقیقات نانوزیست فناورانه به خود جلب کردهاند.
ایجاد ترکیبی از نانوذرات با مولکولهای زیستی به صورت درجا (in situ) با استفاده از لیزر در یک محیط آبی، یکی از روشهای تک مرحلهای نویدبخش برای تولید نانوذرات عملکردی محسوب میشود.
سایش لیزر بسیار کوتاه پالسی، ابزار قدرتمندی برای تولید نانوذرات طلای بسیار خالص است که استفاده از پیشمادههای شیمیایی، عوامل کاهنده و لیگاندهای پایدارساز را غیرضروری میکند. سطح باردار و عریان نانوذرات طلا، آنها را برای عاملدارکردن، مناسب و امکان استفاده از آنها در کاربردهای زیستپزشکی را فراهم میکند.
حال شرکت «Particular GmbH» در آلمان از یک روش مبتنی بر لیزر برای تولید نانوذرات طلا با خلوص بسیار زیاد و سپس عاملدار کردن آنها با راندمان بالا در مقادیر میلیمتری استفاده میکند.
نانوذرات طلا میتوانند با مولکولهای زیستی ترکیب شوند، همچنین ویژگیهای اُپتیکی،امکان شناسایی و تعیین مشخصات آنها را فراهم میکند. با وجودی که هنوز هم رنگهای سمی به طور وسیعی در آزمایشگاههای زیست فناوری استفاده میشوند، اما جایی که به انتقال نتایج به سلولها و بافتهای زنده نیاز باشد، طلا بسیار نویدبخش است؛ زیرا مقادیر کم طلا اثر منفی روی ارگانیسمها ندارد.
قطر این نانوذرات طلا در محدوده 10 نانومتر است. این ذرات میتوانند با مولکولهای عاملی مختلفی همچون پپتیدها یا DNA نفوذکننده به سلول ترکیب شوند. طلا نه تنها امکان تصویربرداری از این مولکولها را فراهم میکند، بلکه به شکل یک پیونددهنده عمومی، آنها را به یکدیگر متصل میکند. بدین ترتیب دانشمندان میتوانند مواد مورد نظر خود را به درون غشای سلولی انتقال داده و آنها را به اسیدهای نوکلوئیک متصل کنند. چنین امکانی میتواند در تشخیص و درمان بیماریها به کار رود.
حال این شرکت در حال وارد کردن نانوذرات طلای ترکیبی و جدید خود برای اولین بار به بازار است؛ این ذرات توسط سایش لیزری تولید میشوند که یک فرایند فیزیکی به شمار میرود. به همین دلیل خلوص بسیار بالایی داشته و تولید آنها مقرون به صرفه است. از سوی دیگر، به دلیل فعالیت سطحی بالای این ذرات، اتصال آنها به مولکولهای زیستی با راندمان بالاتری انجام میشود.