Tra i vari nanomateriali, quelli che sicuramente suscitano un grande interesse sono le nanoparticelle metalliche e nello specifico quelle ottenute dai metalli nobili che grazie alle loro proprietà hanno potenziali applicazioni in diversi settori.
Tra i molti settori di particolare interesse troviamo la nanomedicina. Questo progetto rientrerà in questo settore basandosi sulla sintesi e caratterizzazione di nanoparticelle di oro argento e platino (AuNPs, AgNPs e PtNPs) funzionalizzate e stabilizzate con tioli idrofilici con varia lunghezza di catena alchilica e con funzionalità diverse: 3-mercapto-1-propansolfonato (3MPS), 6-amino-1-esantiolo cloridrato (6EA), l¿N,N(dietil)amminoetantiolo cloroidrato (DEA) e cisteammina (Cys). Dalle prove preliminari le nanoparticelle ottenute tramite la sintesi proposta mostrano sistemi altamente stabili, monodispersi e di dimensioni ridotte, al di sotto dei 10 nm. La variazione di alcuni parametri sperimentali permetterà di ottimizzare i sistemi al meglio per l'utilizzo in biotecnologia. Le particelle ottenute verranno purificate a dovere per la successiva applicazione. I nuovi nanomateriali verranno sfruttati per studi preliminari di carico e rilascio di farmaci in vitro (tra i quali farmaci antitumorali), ottimizzando il processo di carico e di rilascio in diversi terreni biologici. La coniugazione delle NPs con i farmaci permetterà di migliorare la posologia farmacologica di somministrazione del farmaco. Si cercherà inoltre di migliorare la selettività dei farmaci verso siti target introducendo dei sistemi sintetizzati degli anticorpi. Verranno infine coordinati chimicamente alcuni coloranti organici fluorescenti, in particolare dei derivati della Rodamina B e Fluoresceina per poter monitorare i sistemi nanoparticellari nei successivi studi in vivo.
Atri sistemi saranno sfruttati nel campo alimentare per l'estrazione dei polifenoli nell'olio extra vergine d'oliva e nella loro efficienza di selettività nei confronti della matrice.
La procedura sintetica che si vuole mettere a punto ha diverse caratteristiche innovative. In primo luogo è una procedura "green", essendo una sintesi a singola fase acquosa infatti si riducono i rischi dovuti all'utilizzo di solventi organici, inoltre non bisogna tralasciare il fattore economico in quanto utilizzare un soluzione acquosa permettere di abbattere i costi nel caso si voglia successivamente scalare il sistema a livello industriale. Un'altra caratteristica di sintesi importante è il fatto che non vengono sfruttate temperature elevate o in generale drastiche, ma è una sintesi a temperatura ambiente quindi sicuramente conveniente sotto diversi aspetti, che vanno da minori costi a minori rischi ed un risparmio energetico non trascurabile. Infine il tempo di sintesi ridotto (2 ore) permette di velocizzare i processi di sintesi e in generale di fabbricazione del materiale ultimo.
Oltre gli aspetti prettamente tecnici di sintesi, sicuramente fondamentale risulta essere la qualità del materiale ottenuto, infatti le nanoparticelle ottenute con il metodo sintetico proposto risultano essere inferiori ai 10 nm, e questo è sicuramente un miglioramento rispetto lo stato dell'arte: in letteratura sono presenti pochi casi di particelle inferiori ai 20 nm. In aggiunta a questo, le nanoparticelle ottenute risultano essere monodisperse in un range molto ristretto, anche questo risultato molto difficile da ottenere.
Per quanto riguarda l'applicazione biotecnologica, l'utilizzo di particelle così piccole permette di attraversare praticamente tutte le barriere biologiche, inoltre l'uso di questi sistemi permette di migliorare la posologia del trattamento. Questo è quello a cui puntano tutte le aziende chimico-farmaceutiche: avere il minor numero di somministrazioni del farmaco possibili. Inoltre l'uso di Nps può migliorare il drug delivery dei farmaci in quanto inserendo delle molecole target come gli anticorpi si possono indirizzare i farmaci ai soli siti d'interesse, evitando di coinvolgere altri organi o tessuti.
L'immissione di coloranti organici nei sistemi è sicuramente una parte molto innovativa, in quanto la tracciabilità di questi sistemi in vivo è fondamentale per capirne l'effettivo drug delivery; permettendo di seguire le Nps in qualunque fase del loro emivita. Inoltre il colorante può legare sia il metallo che i leganti, questo può quindi dare una maggiore sfruttabilità dei sistemi.
L'altra parte innovativa è di sfruttare sistemi nel campo alimentare, in quanto si parla di sistemi totalmente "green".