الهيكل النانوي Nanoshell

‏الهياكل النانوية عبارة عن دقائق نانوية كروية مكونة من لب ثنائي القطبية والمغطاة بطبقة رقيقة من المعدن (الذهب عادة) (الشكل 1‏) . اكتشفت هذه الهياكل من قبل الباحثة ناعومي هالاس (2004) Naomi Halas من جامعة رايس Rice university .

الشكل 1: الهياكل النانوية ثنائية القطبية الكهربائية

تتكون هذه الدقائق من ما يعرف بشبيه الدقائق quasi particles او اشباه الدقائق حيث يمكن تفسير السلوك الجزيئي على انه دقائق مفردة ضمن نظام ويطلق على اشباه الدقائق ضمن الهياكل النانوية مصطلح plasmon والذي يعتبر حالة تهيج او استثارة جمعية collective Excitation او تذبذب بلازما الكم quantum plasma oscillation حيث تتذبذب الالكترونات في وقت واحد وهذا التذبذب يطلق عليه تهجين البلازمون plasmon Hybridization والذي له علاقة بمستويات الطاقة .

- تخليق الهياكل النانوية

‏تخلق الهياكل النانوية بسيرورة تتضمن عدة خطوات . تتضمن الخطوة الاولى تحضير دقائق السليكا النانوية الذهبية في محلول مكون عادة من رباعي كلوروحامض اليوريك مع عامل مختزل ، ثم يتم بذر كمية قليلة من الغروانيات على الدقائق النانوية ثنائية القطبية مثل (ZnSe) مؤدية الى تكوين هيكل غير مستمر discontinous shell اما الخطوة الاخيرة فتتضمن تكوين هيكل مستمر contanous shell باستخدام الاختزال الكيميائي للمعدن .

- التطبيقات application

تمتلك الهياكل النانوية من الخصائص الضوئية والكيميائية المفضلة فنها غالبا ما تستخدم في التصوير الطبي الحيوي biomedical imaging والتطبيقات العلاجية therapeutic application وتعزيز مطيافية امتصاص الاشعة تحت الحمراء infrared absorption spectroscopies والصبغات العضوية organic dyes .

- علاج السرطان

الهياكل النانوية الذهبية تنتقل الى الاورام باستخدام عملية البلعمة phagosytosis ، حيث تغمر او تبتلع الهياكل النانوية من قبل الخلايا البلعمية من خلال الغشاء البلازمي لتكوين اجسام او خلايا بلعمية داخلية internal تنتقل بعدها الى داخل الخلية وتبدأ انزيمات خاصة بتأيضها ومن ثم طردها من الخلية (الشكل2) أما الهياكل النانوية فهي غير قابلة للتايض والطرد وتبقى داخل الورمية وتبدأ بالتحفيز الضوئي لقتل الخلايا الورمية .

‏الشكل 2:  يبين آلية علاج الخلايا الورمية باستخدام الخلايا البلعمية