Desarrollan un método rápido y sencillo para caracterizar nanopartículas de oro

Las nanopartículas de oro (AuNPs), estructuras de menos de 100 nanómetros, tienen un amplio potencial en campos como el diagnóstico médico, la terapia fototérmica, la liberación dirigida de fármacos y la catálisis química. Sus propiedades dependen en gran medida de su tamaño, forma y concentración, parámetros que están condicionados por las condiciones de síntesis. Por ello, disponer de métodos sencillos, económicos y fiables para caracterizarlas resulta fundamental.

Hasta ahora, la caracterización de estas nanopartículas ha requerido habitualmente técnicas como la microscopía electrónica de barrido (SEM) o de transmisión (TEM), cuya instrumentación no está disponible en  muchos laboratorios. Otras técnicas más extendidas por estar al alcance de la mayoría de los laboratorios, como la espectrofotometría UV-visible, presentan limitaciones en términos de sensibilidad y selectividad.

En este contexto, un equipo de investigadores de la Universidad Autónoma de Madrid (UAM) ha presentado en la revista Talanta una alternativa basada en la espectrofotometría de absorción atómica con horno de grafito (GFAAS), una técnica sencilla y de uso habitual  en laboratorios de análisis.

El método permite obtener, en una sola  medida, información sobre el tamaño de las nanopartículas y sobre la  eficacia del proceso de síntesis, con un bajo consumo de muestra y una elevada sensibilidad analítica.

Una sola medida para estimar tamaño y rendimiento

En el trabajo, los investigadores muestran que el método permite distinguir entre las distintas formas de oro presentes en el medio de síntesis: los iones de oro iniciales, Au(III), y las nanopartículas de oro ya formadas. Para ello, analizan el tiempo de retardo de atomización, conocido como tad, que corresponde al tiempo que tarda la señal analítica en alcanzar su punto máximo durante el calentamiento del horno de grafito.

Los iones de oro requieren menos energía para atomizarse que las nanopartículas, por lo que presentan un tad menor.  

A partir de esta diferencia, el equipo del grupo de investigación en sensores y especiación metálica (GISEM) del Departamento de Química Analítica y Análisis Instrumental de la UAM desarrolló un método que permite cuantificar simultáneamente la cantidad de oro que no ha reaccionado y la que se ha transformado en nanopartículas. De este modo, es posible estimar el rendimiento del proceso de síntesis.

Al mismo tiempo, gracias a la correlación observada entre el tamaño de las nanopartículas y el valor de tad, el método permite estimar el tamaño de las partículas obtenidas.

Todo el análisis se realiza en una única secuencia de medida, inyectando solo 20 microlitros de muestra —0,00002 litros— en el equipo de GFAAS.

En el estudio, los resultados obtenidos mediante GFAAS se compararon con los procedentes de SEM y UV-visible. La buena concordancia entre los resultados obtenidos empleando las diferentes técnicas confirma la viabilidad de este enfoque para evaluar de forma rápida los productos obtenidos en la síntesis de nanopartículas de oro.

_____________________

Referencia bibliográfica:

Lucía Abad-Gil, Beatriz Gómez-Nieto, María Jesús Gismera, María Teresa Sevilla, Jesús Rodríguez Procopio. Graphite furnace atomic absorption spectrometry as a tool to track the progress of photochemical synthesis of gold nanoparticles. Talanta, Volumen 297, 2026, 128803. https://doi.org/10.1016/j.talanta.2025.128803

Más información:  UAM Gazette