Magneto-plasmonic nanostructures based on laser ablated nanoparticles of Au and FeOx for nanomedicine applications

Negli ultimi anni, nanoparticelle di oro e ossido di ferro hanno ricevuto un interesse crescente in campi come la nanomedicina e la biotecnologia grazie alle loro proprietà. Le nanoparticelle di oro (AuNPs) sono biocompatibili e possiedono utili proprietà ottiche che le rendono un potente strumento di imaging usando, per esempio, la spettroscopia SERS.Le nanoparticelle di ossido di ferro (FeOxNP, in particolare quelle di magnetite) sono interessanti a causa delle loro proprietà magnetiche. Combinando i due tipi di particelle in un unico sistema si ottiene un materiale magneto-plasmonico, nel quale si manifestano le proprietà di entrambe le nanoparticelle. L'uso di materiali magneto-plasmonici in nanomedicina è un campo di ricerca abbastanza giovane e uno dei motivi è la sintesi elaborata che spesso questi materiali richiedono. Durante la sintesi sono necessari diversi passaggi di purificazione dalle sostanze chimiche impiegate, passaggi che sono fondamentali quando l'applicazione finale è la nanomedicina o la nanobiologia.In questa tesi mostreremo la sintesi di due sistemi magneto-plasmonici composti da nanoparticelle di oro e ossido di ferro. AuNPs e FeOxNPs sono sintetizzate con il metodo dell'ablazione laser in soluzione (LASiS). Con l'ablazione laser i passaggi di purificazione non sono necessari e non sono presenti sostanze chimiche che possono interferire in ambiente biologico. Nel capitolo due della tesi mostreremo la sintesi di nanocluster di nanoparticelle di oro e ossido di ferro nei quali i due tipi di particelle sono aggregate senza l'utilizzo di sostanze chimiche. Questi nanocluster saranno utilizzati per guidare magneticamente cellule in soluzione, per la selezione di cellule e imaging. Nel capitolo tre viene riportata la sintesi di un altro sistema magneto-plasmonico in cui AuNPs e FeOxNPs sono arrangiate in una struttura di tipo core-shell-satellite. Anche in questo caso i passaggi di purificazione sono ridotti grazie all'utilizzo dell'ablazione laser. Questo sistema viene poi completato coniugando un anticorpo e mostra ottime performance nella selezione immunomagnetica e nel trattamento fototermico di cellule cancerose. Gli argomenti trattati nella tesi sono introdotti nel primo capitolo.