En un nuevo estudio, investigadores de la Universidad de Missouri han creado una prueba de concepto de una nanocápsula (un contenedor microscópico) capaz de entregar una "carga útil" específica a una ubicación específica.
El estudio, titulado "Nanocápsulas de volumen interno sin precedentes unidas por iones de calcio", se publica en Chemical Science. .
Si bien está fuera del alcance de este estudio, el descubrimiento algún día podría afectar la forma en que los medicamentos, nutrientes y otros tipos de compuestos químicos se administran a los humanos o las plantas. El poder de la idea innovadora de este pequeño mecanismo de administración proviene de su estructura inventiva, afirmó Gary Baker, profesor asociado del Departamento de Química y coautor del estudio.
"Tenemos la capacidad de preparar nanocápsulas de manera uniforme al unirlas usando iones metálicos de calcio como bloques de construcción o troncos de enlace", dijo Baker. "Al hacer esto, podemos generar múltiples depósitos idénticos que pueden transportar diferentes tipos de sustancias o cargas útiles. Además, tenemos pruebas de que las sustancias que contienen pueden transferirse a través de la barrera de estas nanocápsulas a una solución externa".
Baker compara el montaje del dispositivo conceptual con cómo los geckos suben por las paredes.
"Los geckos tienen estructuras diminutas en las almohadillas de sus pies que contienen subestructuras aún más pequeñas, y esas subestructuras continúan casi al nivel de nanoescala", dijo Baker.
"La combinación de innumerables subestructuras que interactúan con una superficie proporciona una base sólida para el gecko. De la misma manera, estas nanocápsulas se mantienen unidas por una multiplicidad de interacciones químicas débiles, pero cuando se suman proporcionan una fuerza impulsora para ensamblar la estructura final. estructura."
El estudio representa un importante paso adelante para el campo de la química supramolecular, afirmó Jerry Atwood, profesor emérito de química distinguido de los curadores y líder en este campo reconocido internacionalmente.
"Si bien utilizamos moléculas fluorescentes, son comparables en tamaño y funcionalidad a las moléculas que alguien podría querer usar para administrar una sustancia a un sitio en particular", dijo Atwood. "Por lo tanto, este logro destaca su potencial para usos futuros en ciencia y medicina".
Kanishka Sikligar, becaria postdoctoral de MU, hizo el descubrimiento. Sikligar, que vino a MU para estudiar con Atwood, quedó sorprendido por el hallazgo del equipo.
"El tamaño de estas nanocápsulas va mucho más allá de los límites de lo logrado anteriormente por otros investigadores en esta área", dijo Sikligar. "Estoy entusiasmado de ver cómo este descubrimiento ayudará a ampliar el conocimiento y la comprensión de este campo".
Más información: Kanishka Sikligar et al, Nanocápsulas de volumen interno sin precedentes unidas por iones de calcio, Ciencia química (2023). DOI:10.1039/D3SC01629C
Información de la revista: Ciencias químicas
Proporcionado por la Universidad de Missouri
