A funcionalidade das nanoparta­culas em uma sanãrie de aplicações, incluindo entrega de drogas e nano-a³ptica, éfreqa¼entemente ditada por sua massa e tamanho. Medir essas propriedades simultaneamente para a mesma nanoparta­cula também tem sido um desafio.

Agora, cientistas da Universidade de Melbourne e do Instituto de Tecnologia de Massachusetts (MIT) descobriram que esse feito de medição pode ser realizado passando as nanoparta­culas, em sua solução nativa, por um tubo meca¢nico simples e barato.

Em um artigo divulgado hoje na Nature Communications, pesquisadores detalham como fizeram a descoberta usando a instrumentação existente e a nova matemática.

Os balana§os de massa simples funcionam rastreando a frequência de um ressonador meca¢nico. Mas esses balana§os também podem ser usados ​​para medir o tamanho? Para resolver esta questão, a equipe estudou como as nanoparta­culas se movem quando colocadas em um tubo cheio de fluido meca¢nico que estãovibrando.

O coautor e pesquisador da Universidade de Melbourne, Dr. Jesse F. Collis, diz que "embora os aplicativos anteriores tenham se concentrado no movimento para cima e para baixo das nanoparta­culas em relação ao fluido circundante, nos perguntamos sobre o efeito do movimento rotacional. "

O pa³s-doutorado do MIT e co-autor principal, Georgios Katsikis, fez a observação experimental chave de que a vibração do tubo pode mudar mesmo quando o tubo não estãovibrando para cima e para baixo.

"Isso me surpreendeu. Todos pensaram que nenhum movimento para cima e para baixo significava nenhum sinal. Quera­amos entender o que estava por trás desse sinal."

Os cientistas pensavam que se vocêcolocasse uma nanoparta­cula em um tubo e a sacudisse, a resposta seria proporcional a  massa da parta­cula. Mas o novo estudo mostra que, além dessa resposta bem compreendida, existe uma segunda resposta que éproporcional ao tamanho da parta­cula.

"Basicamente, a nanoparta­cula cria um orifa­cio no la­quido que altera o fluxo do la­quido", disse Collis. "a‰ esse fena´meno que nos permite desenvolver uma nova matemática para vincular a vibração do tubo ao orifa­cio e, portanto, o tamanho da parta­cula além de sua massa."

As descobertas tem implicações importantes para a biotecnologia, onde o conhecimento do tamanho daspartículas pode ser usado para aumentar as aplicações existentes de massa. Os vetores virais no desenvolvimento de vacinas podem ser pesados ​​para verificar se o DNA foi embalado com sucesso dentro de um va­rus. O tamanho pode fornecer informações se o va­rus formar aglomerados de agregados, o que reduz a eficácia do tratamento.

Os autores correspondentes, Professor John Sader (Universidade de Melbourne) e Professor Scott Manalis (MIT), dirigiram os aspectos matema¡ticos e experimentais do estudo.

Os resultados foram publicados na Nature Communications .