Nanoaguja

En 2005, el Instituto de Investigación de Ingeniería Celular del Instituto Nacional de Ciencia y Tecnología Industrial Avanzada (AIST) de Japón y la Universidad de Agricultura y Tecnología de Tokio utilizaron nanoagujas controladas por un microscopio de fuerza atómica (AFM) para penetrar el núcleo de células vivas e insertar moléculas de ácido nucleico, proteínas o, posiblemente, realizar cirugía celular. La técnica permite determinar con precisión la posición de la aguja mediante el control de la fuerza ejercida. Las células que se utilizarán para el seguimiento, el diagnóstico y el tratamiento de enfermedades pueden extraerse del cuerpo y reimplantarse tras la inyección. Las agujas de 100 nm de diámetro se cortaron de puntas de silicio para AFM mediante grabado con haz de iones focalizado . ^{[ 1 ]} 

En 2009, investigadores de la Universidad de Illinois produjeron una  nanoaguja de nitruro de boro de 50 nm de diámetro con un recubrimiento delgado de oro, adecuada para la investigación biofísica. Su diámetro permite una fácil penetración de las paredes celulares para introducir materia orgánica o puntos cuánticos fluorescentes en el citoplasma o el núcleo. También puede utilizarse como sonda electroquímica o biosensor óptico en un entorno celular. ^{[ 2 ]}

La Universidad de California, Berkeley, produjo en 2008 nanoagujas de arseniuro de galio (GaAs) que emiten luz extremadamente brillante, aunque aún no láseres , al ser bombeadas ópticamente . Con una longitud de 3 a 4 micrómetros, se estrechan hasta puntas de 2 a 5  nm de diámetro. Además de en dispositivos optoelectrónicos , las agujas serán útiles en microscopía de fuerza atómica (AFM) y pueden cultivarse fácilmente en matrices. Dichas matrices de AFM, además de producir imágenes de superficies con resolución casi atómica, podrían dar lugar a nuevas formas de almacenamiento de datos mediante la manipulación directa de átomos. Las agujas también podrían utilizarse en espectroscopia Raman potenciada por punta, un proceso en el que se miden los niveles de energía molecular comparando la frecuencia de la luz incidente con la de la luz saliente. Una punta afilada permite un examen más preciso de la muestra, incluso hasta el nivel de moléculas individuales. ^{[ 3 ]}

En 2010 , una investigación realizada en el departamento de Nanomedicina e Ingeniería Biomédica de la Universidad de Texas creó un nuevo tipo de nanoaguja utilizando silicio. Una solución de peróxido de hidrógeno produce agujas porosas, cuya porosidad se controla a lo largo de su longitud modificando la concentración de peróxido con el tiempo. Estas agujas porosas de colores están diseñadas para biodegradarse en un período predecible y poseen una superficie 120 veces mayor que la de cables sólidos equivalentes, lo que las hace útiles como vehículos para la administración de fármacos. Dado que el silicio poroso no daña las células, las agujas también pueden utilizarse para marcar células y monitorizar reacciones químicas. ^{[ 4 ]}