LUZ ABSORBIDA Y DISPERSADA POR NANOPARTÍCULAS DE ORO: EL EFECTO DE LA POROSIDAD

Abstract

Las nanopartículas de oro ofrecen nuevas posibilidades en medicina, ya que pueden transportar fármacos de forma controlada y funcionar simultáneamente en diagnóstico y tratamiento, un enfoque llamado teranóstico. Su comportamiento está estrechamente ligado a cómo interactúan con la luz. En este trabajo explicamos, de manera accesible, por qué las nanopartículas de oro porosas resultan especialmente prometedoras. Analizamos tres casos: una nanopartícula sólida, una parcialmente porosa y una completamente porosa y hueca. Mediante simulaciones numéricas mostramos que la porosidad influye significativamente en la cantidad de luz que la nanopartícula puede absorber y dispersar. También encontramos que características como la profundidad de los poros y el material que los rellena (por ejemplo, aire o agua) modifican su respuesta óptica. En particular, la respuesta espectral de las nanopartículas porosas presenta un desplazamiento hacia el rojo respecto de las sólidas. Sustituir aire por agua dentro de los poros produce, además, cambios adicionales en esta respuesta. Otro resultado relevante es la aparición de “puntos calientes”, regiones donde el campo eléctrico se intensifica notablemente, tanto en la superficie como dentro de los poros. Esto sugiere que moléculas alojadas en estos espacios pueden experimentar campos electromagnéticos muy intensos. Estos hallazgos ayudan a comprender y optimizar el diseño de nanopartículas para aplicaciones biomédicas y ópticas.