Onderzoekers van de Complutense Universiteit van Madrid (UCM) en de NOVA Universiteit van Lissabon (UNL) hebben platina (Pt) verbindingen van vloeibaar kristallijne aard gebruikt om nanokristalstructuren te ontwerpen die in staat zijn om in water onoplosbare geneesmiddelen die anders moeilijk te verkrijgen zijn, effectief in te kapselen en te transporteren. beheren.

De studie, gepubliceerd in Nano-onderzoek , laat zien dat naast hun toepassingen in bio-imaging-technieken als fosforescerende markers, de nieuwe Pt(II)-nanokristallen kunnen ook een toepassing hebben in de biogeneeskunde:het inkapselen van in water onoplosbare geneesmiddelen.

Dergelijke hydrofobe geneesmiddelen omvatten enkele antitumortherapieën, die moeilijk toe te dienen zijn vanwege hun slechte oplosbaarheid in water, waardoor het noodzakelijk is de dosis te verhogen om het gewenste therapeutische effect te bereiken, wat ook de toxiciteit en bijwerkingen bij de patiënt verhoogt.

"Om deze problemen op te lossen, we hebben strategisch Pt(II)-nanokristallen ontworpen met ideale structurele kenmerken waardoor ze uitstekende kandidaten zijn voor het inkapselen en transporteren van in water onoplosbare stoffen, " legde Mercedes Cano uit, de hoofdonderzoeker van de MatMoPol Group in de afdeling Anorganische Chemie van de UCM.

Interne holte geïsoleerd van water

Cristian Cuerva, die onderzoeker was bij de afdeling Anorganische Chemie van de UCM toen dit onderzoeksgebied werd gelanceerd en nu bij de UNL is, onthulde dat "de aanwezigheid van verlengde alkylketens gericht naar de buitenkant van de nanokristallen hun stabiele dispersie in water vergemakkelijkt, " eraan toevoegend dat "die aan de binnenkant de retentie van hydrofobe stoffen in de interne holte bevorderen."

Om de studie uit te voeren, de onderzoekers bereidden de nieuwe luminescente Pt(II)-nanokristallen in kleine bolvormige emulsies gevormd door water te mengen met een olieachtig oplosmiddel.

Daaropvolgende verdamping van het oplosmiddel creëert een interne holte die volledig is geïsoleerd van het waterige medium en de ideale eigenschappen heeft om hydrofobe geneesmiddelen in te kapselen.

De inkapselingsbepalingen werden uitgevoerd met cumarine 6 (C6), een lichtgevende verbinding die praktisch onoplosbaar is in water, als een hydrofoob stofmodel. Daaropvolgende analyse onthulde de aanwezigheid van C6 in de nanokristallen, het bereiken van een hoge inkapselingsefficiëntie tot 79%.

Van LCD naar nanocapsules

Een van de grote revoluties in vloeibare kristallen was het gebruik ervan in lcd-schermen op tablets, e-boeken, laptops en digitale horloges, hoewel ze nu misschien worden verdrongen door OLED-systemen, die betere prestaties bieden.

"In de afgelopen decennia, precies toen veel mensen dachten dat vloeibare kristallen "het plafond hadden bereikt, " we hebben ontdekt dat deze materialen aanvullende eigenschappen bezitten en verbeteren, zoals fosforescentie en geleidbaarheid, de weg vrijmaken voor nieuwe technologische toepassingen op het gebied van lichtgevende sensoren en elektrische batterijen. Door gebruik te maken van nanowetenschap en nanotechnologie, we hebben nu aangetoond dat vloeibare kristallen ook van groot nut kunnen zijn op het gebied van de biogeneeskunde, ’ concludeerde Cuerva.