Al ganar control sobre la forma, tamaño y composición durante el ensamblaje de moléculas sintéticas, los investigadores pueden comenzar a investigar cómo estos factores influyen en la función de los materiales blandos. Encontrar estas respuestas podría ayudar a promover la virología, desarrollo de la administración de fármacos y creación de nuevos materiales.

"Abordamos este nuevo concepto de investigación sin intentar solucionar un problema, pero preguntando qué es posible cuando se trata de síntesis de moléculas blandas, "dijo Damien Guironnet, profesor de ingeniería química y biomolecular en la Universidad de Illinois en Urbana-Champaign y autor principal de un nuevo estudio. "¿Qué pasa si podemos controlar cosas como la forma, tamaño y composición durante la síntesis molecular, ¿qué significa eso? "

Los hallazgos se informan en el Actas de la Academia Nacional de Ciencias .

Durante años, Los científicos han luchado por aclarar cómo la forma y el tamaño de las nanopartículas influyen en su comportamiento dentro de los tejidos vivos. dijeron los investigadores. "El tamaño de las moléculas sintéticas que estamos creando corresponde al tamaño de los virus, "dijo Dylan Walsh, estudiante de posgrado en ingeniería química y biomolecular y coautor del estudio. "Las observaciones hechas a partir del control de estos factores permitirán a los investigadores investigar este tipo de preguntas".

El equipo combinó técnicas clásicas de síntesis química y principios básicos de ingeniería química. Introdujeron un control preciso sobre la secuencia de formación del polímero a través del caudal de los componentes básicos utilizados. Al alterar el caudal, el nuevo proceso puede producir materia blanda con arquitecturas únicas, dijeron los investigadores.

"Usamos modelos matemáticos para predecir la forma, tamaño y composición de las moléculas que creamos y usamos síntesis guiada por computadora en el laboratorio para ajustar la velocidad de flujo de las mezclas que controlan la arquitectura del polímero, "Dijo Guironnet.

Los investigadores sintieron que no era suficiente simplemente afirmar que pueden hacer esto, necesitaban probarlo.

"Nuestro modelo matemático no incluye ninguna suposición, por lo que realmente no hay nada más que pueda formarse aparte de lo que modelamos, pero las matemáticas no son algo que puedas ver, "Dijo Guironnet." La forma es algo que podemos ver, y pudimos verificar con imágenes microscópicas que formamos polímeros consistentes con lo que predijimos ".

El equipo logró esto con moléculas sintéticas que son solubles en solventes orgánicos, pero el siguiente paso será pasar a moléculas solubles en agua. "Si realmente queremos comprender mejor nuestra respuesta inmunitaria y mejorar la especificidad de la administración de fármacos, necesitamos que sean solubles en agua para que puedan funcionar en nuestros cuerpos, "Dijo Guironnet.

Los investigadores ven este trabajo como un gran paso adelante en el avance de la ciencia de los polímeros sintéticos de material blando.

"Tenemos acceso a nuevos bloques de construcción, y ahora podemos trabajar para descubrir cómo podemos usar estos bloques para ensamblar nuevos materiales a nivel molecular, ", Dijo Walsh." Lo consideramos como jugar con Legos para ver cómo la forma de los bloques de construcción individuales influye en el producto final ".