Naukowcy z Międzyresortowego Instytutu Techniki Radiacyjnej (MITR) Politechniki Łódzkiej pracują nad otrzymywaniem m.in. nanocząstek złota, które w przyszłości mają być stosowane w diagnostyce i terapii nowotworowej, na przykład jako nośniki leków.
Sonochemia to stosunkowo nowa dziedzina chemii zajmująca się zastosowaniem dźwięków o wysokiej częstotliwości, czyli ultradźwięków, jako źródła energii do wywoływania reakcji chemicznych. Reakcje sonochemiczne można wykorzystać do uzdatniania wody pitnej, do rozkładania szkodliwych substancji w ściekach, a także mogą mieć zastosowanie w medycynie m.in. w terapii i diagnostyce nowotworowej. Ultradźwięki mogą inicjować reakcje chemiczne dzięki zjawisku kawitacji. Pod wpływem ultradźwięków o dużej mocy w cieczy np. w wodzie powstają liczne, bardzo małe pęcherzyki gazu, które drgają w takt fali ultradźwiękowej, czyli kurczą się i rozprężają kilkadziesiąt lub nawet kilkaset tysięcy razy na sekundę. Takie reakcje sonochemiczne można wykorzystać np. do uzdatniania wody pitnej, bowiem ultradźwięki skutecznie niszczą komórki bakterii, a także rozkładają związki zanieczyszczające wodę.
Reakcje sonochemiczne mogą też służyć do rozkładania szkodliwych substancji w ściekach. Ultradźwięki skutecznie usuwają nawet takie substancje, które są trudne do unieszkodliwienia innymi metodami, np. barwniki, pestycydy czy chlorowcowane węglowodory aromatyczne. Sonochemia może także służyć do wytwarzania ciekawych produktów o rozmaitych właściwościach i zastosowaniach. Przykładem może być otrzymywanie nanocząstek metali, zwłaszcza srebra i złota. Nanocząstki srebra są już stosowane w wielu dziedzinach techniki, np. jako środek bakteriobójczy lub składnik przewodzącego tuszu do drukowania miniaturowych elementów dla elektroniki.
Nad takimi nanocząstkami złota pracują łódzcy naukowcy z MITR w ramach międzynarodowego programu, którym kieruje Międzynarodowa Agencja Energii Atomowej (IAEA) w Wiedniu, czyli agenda ONZ. Uczestniczy w nim 15 laboratoriów z 12 krajów. Obecnie łódzcy naukowcy są na etapie łączenia nanocząstek złota z cząsteczkami oligopeptydów, czyli krótkich fragmentów białek, które wybiórczo wiążą się z komórkami rakowymi. Do niedawna sonochemicy mieli problemy z zastosowaniem ultradźwięków do tworzenia materiałów polimerowych poprzez łączenie ze sobą (tzw. sieciowanie) łańcuchów polimerów. Naukowcy z łódzkiej Politechniki poradzili sobie z tym problemem i – jako pierwsi na świecie – opracowali metodę sonochemicznego łączenia cząsteczek hydrofilowych polimerów i wytwarzania w ten sposób hydrożeli, które stosuje się m.in. jako opatrunki do leczenia ran pooparzeniowych, czy jako miękkie soczewki kontaktowe. (kk)
(http://naukawpolsce.pap.pl/, 10.07.2016)