Hydrogels, alomtegenwoordige materialen in ons dagelijks leven, staan ​​centraal in wetenschappelijk onderzoek gepubliceerd in Chemistry – A European Journal . Uitgevoerd door het SupraBioNanoLab van de afdeling Scheikunde, Materialen en Chemische Technologie Giulio Natta van de Politecnico di Milano, liet het werk zien hoe de combinatie van supramoleculaire chemie en kristallografie kan worden gebruikt om hydrogels met specifieke kenmerken te ontwerpen.

De studie concentreerde zich op het gebruik van een aminozuur genaamd Fmoc-pentafluor-fenylalanine, dat effectief in water verandert in een gel. De onderzoekers onderzochten het gedrag van dit molecuul in de aanwezigheid van andere stoffen, waaronder bioactieve moleculen zoals vitamine B3, die sterke aantrekkelijke interacties met zijn reactieve groepen tot stand brengen. Experimentele resultaten hebben aangetoond dat de interacties tussen het aminozuur en de partnermoleculen identiek zijn, zowel bij de vorming van een kristallijn complex in vaste toestand als bij de vorming van een gel in een waterig oplosmiddel.

"De sleutel tot het onderzoek was de bepaling van de kristalstructuur van het complex door middel van röntgendiffractie, waardoor we de eigenschappen en consistentie van de resulterende gel konden voorspellen", legt Valentina Dichiarante van de afdeling Scheikunde, Materialen en Chemische Technologie uit. Giulio Natta bij Politecnico di Milano. "Hierdoor konden we ook de afgifte van het partnermolecuul uit de gel zelf moduleren."

"Deze wetenschappelijke doorbraak opent nieuwe perspectieven voor het selectieve en doelgerichte ontwerp van gemengde hydrogels", voegt Pierangelo Metrangolo van de afdeling Scheikunde, Materialen en Chemische Technologie Giulio Natta van Politecnico di Milano toe. "De supramoleculaire interacties tussen de vaste-fasecomponenten maken het mogelijk de sterkte en structuur van de gel te moduleren, waardoor een ideale matrix ontstaat voor de gecontroleerde afgifte van actieve stoffen, met mogelijke therapeutische of cosmetische toepassingen."

Deze resultaten waren leidend in het tijdschrift Chemistry—A European Journal om de hoofdomslag van de editie met het artikel eraan te wijden, samen met een gedetailleerd profiel over de auteurs van het werk en hun onderzoeksactiviteiten. Deze prijs onderstreept de belangrijke bijdrage die dit onderzoek levert aan het opkomende gebied van hydrogels en biomedische toepassingen.

Meer informatie: Eleonora Veronese et al, Acid⋅⋅⋅Amide Supramolecular Synthon voor het afstemmen van de eigenschappen van hydrogels op basis van aminozuren, Chemie – een Europees tijdschrift (2023). DOI:10.1002/chem.202301743

Journaalinformatie: Chemie – een Europees tijdschrift

Aangeboden door Polytechnische Universiteit van Milaan