Hydrogely obsahující zlaté nanočástice jako optické snímací entity

Je-li zlato miniaturizováno na nanometrové rozměry, dochází k pozoruhodné změně jeho barvy – typicky na sytě rubínově červenou. Toto zbarvení je důsledkem rezonanční excitace valenčních elektronů viditelným světlem, známé jako lokalizovaná povrchová plazmonová rezonance (LSPR). Přesná spektrální poloha této rezonance závisí na dielektrickém prostředí částic, což je činí účinnými optickými sondami pro detekci změn v jejich okolí (na základě mechanismu optické transdukce signálu). Aby bylo možné zlato využít pro senzorické aplikace, je třeba začlenit nanočástice jako jednotlivé entity do matrice, která umožní efektivní difuzi analytu k jejich povrchu. Polymerní hydrogely, často průhledné a měkké materiály, jsou pro tento účel ideální: poskytují hydratované, propustné a biokompatibilní prostředí a nabízejí tak široké spektrum potenciálních aplikací, zejména v oblasti zdravotnictví a biotechnologií. Cílem tohoto projektu je připravit hydrogely se zabudovanými sférickými a tyčinkovitými zlatými nanočásticemi a ověřit jejich využitelnost jako senzorů změn v prostředí.

Student se naučí: 1) funkcionalizaci zlatých nanočástic pomocí malomolekulárních ligandů, 2) metody charakterizace koloidních roztoků nanočástic (extinkční spektroskopie, dynamický rozptyl světla) a 3) principy přípravy a charakterizace hydrogelů.