Comparación del tamaño de nanopartículas de oro empleando diferentes técnicas y protocolos de medición

Palabras clave: nanopartículas, oro, tamaño, coloides, nanometrología

Resumen

Con el avance de la nanotecnología, tanto en el ámbito académico como comercial, ha crecido la necesidad de contar con técnicas y protocolos de caracterización de nanopartículas. Si bien existen varios métodos de medida, el “verdadero” tamaño de las nanopartículas no puede entenderse en términos absolutos, sino que técnica y los protocolos o criterios asociados a estas mediciones. En otras palabras, cuando hablamos del tamaño de una partícula debemos tener presente dos preguntas básicas: ¿qué estamos midiendo? y ¿cómo medimos? Desde el punto de vista de la metrología, es importante centrar la discusión en los criterios a tener en cuenta y en los parámetros adicionales que debemos reportar a la hora de presentar un resultado de tamaño de nanopartículas. El presente trabajo muestra, a título comparativo, la caracterización de nanopartículas homogéneas de oro, empleando diferentes técnicas y criterios de medida para los métodos de rutina DLS, UV-VIS y HR-TEM. Los resultados muestran, cuando hablamos del tamaño de partículas, cuán importante es hacer referencia al modelo empleado, así como también a los criterios elegidos a la hora de realizar el recuento.

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Citas

Amendola, V. y Meneghetti, M., 2009. Size evaluation of gold nanoparticles by UV-vis spectroscopy. En: Journal of Physical Chemistry C, 113(11), pp.4277–4285. https://doi.org/10.1021/jp8082425

Bienert, R., Emmerling, F. y Thünemann, A.F., 2009. The size distribution of “gold standard” nanoparticles. En: Analytical and Bioanalytical Chemistry, 395(6), pp.1651–1660. doi: 10.1007/s00216-009-3049-5.

Brito-Silva, A.M., Sobral-Filho, R.G., Barbosa-Silva, R., de Araújo, C.B., Galembeck, A. y Brolo, A.G., 2013. Improved synthesis of gold and silver nanoshells. En: Langmuir, 29(13), pp.4366–4372. https://doi.org/10.1021/la3050626

Bohren, C. y Huffman, D., 2004. Absorption and scattering of light by small particles. Derby: Wiley.

Domingos, R.F., Baalousha, M., Ju-Nam, Y., Reid, M., Tufenkji, N., Lead, J., Leppard, G. y Wilkinson, K., 2009. Characterizing manufactured nanoparticles in the environment: multimethod determination of particle sizes. En: Environ Sci Technol, 43, pp.7277−7284. https://doi.org/10.1021/es900249m

Eaton, P. Quaresma, P., Soares, C., Neves, C., de Almeida, M.P., Pereira, E. y West, P., 2017. A direct comparison of experimental methods to measure dimensions of synthetic nanoparticles. En: Ultramicroscopy, 182, pp.179–190. https://doi.org/10.1016/j.ultramic.2017.07.001

Fissan, H., Ristig, S., Kaminski, H., Asbacha, C. y Epplebc, M., 2014. Comparison of different characterization methods for nanoparticle dispersions before and after aerosolization. En: Analytical Methods, 6(18), pp.7324–7334. doi: 10.1039/c4ay01203h

International Organization for Standarization, 2017. ISO 22412:2017 Particle size analysis — Dynamic light scattering (DLS). Ginebra: ISO.

Hinterwirth, H., Wiedmer, S., Moilanen, M., Lehner, A., Allmaier, G., Waitz, T., Lindner, W. y Lämmerhofer, M., 2013. Comparative method evaluation for size and size-distribution analysis of gold nanoparticles. En: Journal of Separation Science, 36(17), pp.2952–2961. doi: 10.1002/jssc.201300460.

Khlebtsov, B.N. y Khlebtsov, N.G., 2011. On the measurement of gold nanoparticle sizes by the dynamic light scattering method. En: Colloid Journal, 73(1), pp.118–127. doi: 10.1134/S1061933X11010078

Laven, P., 2018. MiePlot [En linea]. [s.l.]: [s.n]. [Consulta: 18 de mayo de 2020]. Disponible en: http://www.philiplaven.com/mieplot.htm

Liu, X., Atwater, M., Wang, J. y Huo, Q., 2007. Extinction coefficient of gold nanoparticles with different sizes and different capping ligands. En: Colloids and Surfaces B: Biointerfaces, 58(1), pp.3–7. https://doi.org/10.1016/j.colsurfb.2006.08.005

Meli, F., Klein, T., Buhr, E., Frase, C., Gleber, G., Krumrey, M., Duta, A., Duta, S., Korpelainen, V., Bellotti, R., Picotto, G., Boyd, R. y Cuenat, A., 2012. Traceable size determination of nanoparticles, a comparison among European metrology institutes. En: Measurement Science and Technology, 23(12). doi: 10.1088/0957-0233/23/12/125005

Méndez, Eduardo y Botasini, Santiago, 2019. Synthesis of ultra-homogeneous gold nanoparticles. En: Proceedings of the World Congress on New Technologies, (NewTech'19). Lisboa: International ASET. pp. 11159. DOI: 10.11159/icnfa19.152

Minelli, C., Bartczak, D., Peters, R., Rissler, J., Undas, A., Sikora, A., Sjöström, E., Goenaga-Infante, H. y Shard, A., 2019. Sticky measurement problem: number concentration of agglomerated nanoparticles. En: Langmuir, 35(14), pp.4927–4935. https://doi.org/10.1021/acs.langmuir.8b04209

National Institutes of Health y Laboratory for Optical and Computational Instrumentation, 2019. ImageJ [En linea]. Versión 1-8-0_112. Bethesda: NIH. [Consulta: 18 de mayo de 2020]. Disponible en: https://imagej.nih.gov/ij/download.html

Nelson, B.C., Atha, D., Elliott, J., Marquis, B., Petersen, E., Cleveland, D., Watson, S., Tseng, I., Dillon, A., Theodore, M. y Jackman, J., 2013. NIST gold nanoparticle reference materials do not induce oxidative DNA damage. En: Nanotoxicology, 7(1), pp.21–29. doi: 10.3109/17435390.2011.626537

OriginLab, 2020. Origin Lab [En linea]. Northampton: Originlab. [Consulta: 18 de mayo de 2020]. Disponible en: https://www.originlab.com/

Rasmussen, K., Rauscher, H., Mech, A., Riego Sintes, J., Gillialand, D., Gonzales, M., Kearns, P., Moss, K., Visser, M., Groenewold, M. y Bleeker, E.A.J., 2018. Physico-chemical properties of manufactured nanomaterials - Characterisation and relevant methods. An outlook based on the OECD Testing Programme. En: Regulatory Toxicology and Pharmacology, 92, pp.8-28. https://doi.org/10.1016/j.yrtph.2017.10.019

Rice, S.B., Chan, C., Brown, S.C., Eschbach, P., Han, L., Ensor, D.S., Stefaniak, A.B., Bonevich, J., Vladár, A. E., Hight Walker, A.R., Zheng, J., Starnes, C., Stromberg, A., Ye, J. y Grulke, E.A., 2013. Particle size distributions by transmission electron microscopy: an interlaboratory comparison case study. En: Metrologia, 50(6), pp.663–678. https://doi.org/10.1088/0026-1394/50/6/663

Rogers, K.R., Navratilova, J., Stefaniak, A., Bowers, L., Knepp, A., Al-Abed, S., Potter, P., Gitipour, A., Radwan, I., Nelson, C. y Bradham, K., 2018. Characterization of engineered nanoparticles in commercially available spray disinfectant products advertised to contain colloidal silver. En: Science of the Total Environment, 619–620, pp.1375–1384. https://doi.org/10.1016/j.scitotenv.2017.11.195

Segelstein, D., 1981. The complex refractive index of water. Kansas City: University of Missouri.

Shard, A.G., Wright, L. y Minelli, C., 2018. Robust and accurate measurements of gold nanoparticle concentrations using UV-visible spectrophotometry. En: Biointerphases, 13(6), p.061002. https://doi.org/10.1116/1.5054780

Soliwoda, K., Rosowski, Marcin, Tomaszewska, Emilia, Tkacz-Szczesna, Beata, Celichowski, Grzegorz, Psarski, Maciej y Grobelny, Jaroslaw, 2015. Synthesis of monodisperse gold nanoparticles via electrospray-assisted chemical reduction method in cyclohexane. En: Colloids and Surfaces A: Physicochemical and Engineering Aspects, 482, pp.148–153. https://doi.org/10.1016/j.colsurfa.2015.04.040

Souza, T.G.F., Ciminelli, V.S.T. y Mohallem, N.D.S., 2016. A comparison of TEM and DLS methods to characterize size distribution of ceramic nanoparticles. En: Journal of Physics: Conference Series, 733(1). doi: 10.1088/1742-6596/733/1/012039

Tanaka, L.S., 2019. Regulación blanda, normas técnicas y armonización regulatoria internacional, para la nanotecnología. En: Mundo Nano, 13(24), pp.1-27. https://doi.org/10.22201/ceiich.24485691e.2020.24.69621

Turkevich, J., 1985. Colloidal gold. Part II. En: Gold Bull, 18, pp.125–131. https://doi.org/10.1007/BF03214694

Publicado
2020-10-23
Sección
Artículos