Nanoestrellas de óxido y oro imitan las dos caras del dios Jano

En la mitología romana Jano era el dios de las puertas, de los comienzos y las transiciones entre el pasado y el futuro. De hecho el primer mes del año, enero (del latín, ianuarĭus), lleva su nombre. Esta deidad se caracterizaba por su perfil de dos caras, un hecho que ha inspirado a los científicos a la hora de bautizar a sus diseños químicos con dos partes bien diferenciadas.

Cabeza del dios Jano en el Museo Vaticano. / Looudon dodd

Ahora un equipo de investigadores de CIC biomaGUNE, en San Sebastián, junto a colegas de la universidad belga de Amberes, han creado unas partículas de Jano de tamaño nanométrico. Están constituidas por óxido de silicio en una cara y puntas de oro en la otra.

“Estas nanoestrellas poseen propiedades ópticas y electrónicas que vienen determinadas en gran medida por sus pequeñas dimensiones y su morfología”, explica a Sinc Luis Liz-Marzán, autor principal de este trabajo recogido en la revista Chemical Communications.

Los investigadores han ideado técnicas para moldear las puntas afiladas de oro a partir de nanopartículas de este metal, de tal forma que sobre las agujas doradas se pueden generar campos eléctricos muy intensos mediante iluminación.

“Nuestra investigación es ciencia básica, pero esos campos se utilizan en procesos de detección ultrasensible para identificar cantidades ínfimas de moléculas que pueden quedar adsorbidas en la cara de oro, como agentes contaminantes o marcadores biológicos que indican la presencia de una enfermedad”, dice Liz-Marzán.

Otra posible aplicación es la fototerapia, cuyo objetivo es matar células malignas mediante calor, en este caso inducido a través de la iluminación de las puntas de oro. La cara del óxido se utilizaría para unir la nanoestrella a receptores biológicos específicos que las lleven hasta las células dañadas –solo a esas– para que la parte metálica pueda ejercer su función terapéutica o de diagnóstico.

La fabricación de estas nanopartículas se realiza en varias etapas. Primero se producen nanoesferas de oro mediante la reducción química de una sal del preciado metal. Luego se añaden dos compuestos orgánicos diferentes en caras opuestas de la partícula para que tengan distinta afinidad por el óxido de silicio. De esta forma, el óxido cubre solo una parte y la otra queda descubierta para hacer crecer las puntas de oro.