Los científicos de Caltech han desarrollado un nuevo tipo de polímero que puede transportar una carga química como parte de su estructura molecular y liberarla en respuesta al estrés mecánico. El sistema químico que han desarrollado podría usarse algún día para crear implantes médicos que puedan liberar medicamentos en el cuerpo cuando se activen con ondas de ultrasonido, ellos dicen.

En un nuevo artículo publicado en la edición del 13 de septiembre de la Revista de la Sociedad Química Estadounidense , El profesor asistente de química Maxwell Robb y los investigadores de su laboratorio describen el polímero que han desarrollado y la reacción que hace posible el sistema de carga útil.

El nuevo material consiste en un conjunto de cadenas de polímero unidas al sistema de carga útil, creando una unidad mecánicamente sensible llamada mecanóforo. Una llamada reacción en cascada expulsa la carga útil del polímero. En lenguaje sencillo, la fuerza aplicada al polímero hace que se rompan los enlaces débiles en el mecanóforo, escupiendo una molécula intermedia inestable que rápidamente se descompone para liberar la carga útil adjunta.

En su papel los autores demuestran la liberación de un tinte de cumarina, una molécula orgánica con propiedades útiles, pero dicen que el polímero podría adaptarse para liberar una variedad de moléculas, incluidos aquellos con cualidades terapéuticas.

Se podría utilizar un material que pueda liberar drogas a voluntad para proporcionar un tratamiento más preciso de algunas afecciones médicas; por ejemplo, una terapia contra el cáncer podría administrar un fármaco directamente al objetivo previsto.

"La generalidad de esta nueva plataforma es única porque permite, en principio, la liberación provocada mecánicamente de una amplia gama de moléculas de carga, "Dice Robb.

El sistema que Robb y sus colegas han desarrollado también podría modificarse para otros fines. Él dice que es posible crear un polímero que se despolimerice, o se descomponga completamente en pequeñas moléculas, cuando se somete a estrés. Alternativamente, un polímero podría adaptarse para liberar una molécula informadora en ubicaciones de señales en una estructura que están sometidas a tensión y podrían provocar una falla estructural.

"Estamos trabajando activamente para expandir el diseño en varias direcciones, para evaluar el alcance de la liberación de la carga y para la despolimerización activada, lo que es particularmente prometedor para la amplificación del estrés, ya que permite que un solo evento desencadenante genere muchas moléculas pequeñas a través de una reacción dominó, "Dice Robb.

El artículo se titula "Liberación de pequeñas moléculas activada mecánicamente a partir de un carbonato de furfurilo enmascarado".