Un asequible Los investigadores de A * STAR han diseñado un método sin metales pesados ​​ni olores para fabricar nanoestructuras poliméricas huecas. Estas estructuras podrían resultar útiles como sistemas de suministro de productos para el cuidado personal, medicamentos y agroquímicos.

El uso de nanoestructuras poliméricas huecas para transportar y preservar la estabilidad de los ingredientes activos, como el ácido salicílico, vitaminas, drogas y pesticidas, está en auge. Estos proyectiles liberan carga bajo demanda en respuesta a factores desencadenantes como el agua. Los métodos de fabricación actuales son imperfectos, debido a cualquier costo, razones ambientales o de seguridad. Por lo tanto, se están dedicando importantes esfuerzos a desarrollar alternativas.

Alexander van Herk del Instituto A * STAR de Ciencias Químicas e Ingeniería y Atsushi Goto de la Universidad Tecnológica de Nanyang, han diseñado una caja fuerte, ruta simple para sintetizar nanopartículas de polímero, nanocilindros y nanocápsulas.

La primera etapa en esta síntesis de dos pasos es polimerizar ácido metilacrílico (MAA) en presencia de yodo para producir yoduros de alquilo. El poli (ácido metacrílico) (PMAA) actúa luego como un iniciador en la polimerización del metacrilato de metilo (MMA) y la formación del copolímero de bloque. El yoduro de sodio es el catalizador en ambas etapas. El PMAA es hidrófilo y el poli (metacrilato de metilo) (PMMA) es hidrófobo, lo que significa que en los disolventes polares como el etanol y el agua, el copolímero se autoensambla en nanoestructuras huecas.

Variando las proporciones del polímero, van Herk y Goto pudieron determinar la forma de las nanoestructuras. La porción más baja de PMMA a PMAA dio nanopartículas; aumentar el contenido hidrofóbico condujo a nanocilindros, luego nanocápsulas. El equipo también descubrió que ajustar las dos longitudes de los polímeros permitía controlar el tamaño de la estructura y el grosor de la carcasa.

El uso de yodo es la parte más innovadora de este trabajo. El yoduro de sodio es muy activo, biológicamente seguro, barato, incoloro e inodoro. Las polimerizaciones actuales utilizan grupos que contienen azufre malolientes, o iones de metales pesados ​​como el cobre. "La polimerización de radicales controlada mediada por yodo nos da cápsulas sin azufre ni metales que tienen una aceptación más amplia que las producidas con los métodos anteriores, "dice van Herk.

El equipo repitió los experimentos añadiendo una pequeña cantidad de dimetacrilato de etilenglicol monómero hidrófobo reticulable al MMA en el segundo paso de polimerización. "La reticulación es importante para 'congelar' la estructura, para asegurarse de que no cambie durante el manejo posterior, ", dice Van Herk. Esto condujo a nanoestructuras más estables.

Las capacidades de entrega de estos polímeros aún no se han probado. "Hasta ahora no hemos cargado estas cápsulas con compuestos activos como vitaminas o péptidos. El siguiente paso podría ser hacerlo, y luego estudiar los perfiles de lanzamiento, "dice van Herk.