Investigadores del Laboratorio de Química y Ciencias de la Vida de Tokyo Tech han desarrollado un nanocontenedor de tipo micela que se puede cambiar entre su estado ensamblado y desmontado mediante una simple irradiación de luz. El estímulo de la luz induce un cambio estructural en las subunidades anfifílicas, que se cierrasu bolsillo de encuadernación integrado y simultáneamente da como resultado el desmontaje.
en una publicación reciente en Comunicaciones de la naturaleza , Lorenzo Catti becario postdoctoral de JSPS / Humboldt, Natsuki Kishida, Michito Yoshizawa y compañeros de trabajo demuestran con éxito cómo combinar el uso de agua y luz, ambos ingredientes esenciales para la vida, en un sistema de entrega ambientalmente benigno ".la luz es un recurso abundante y limpio en la tierra ", dice el Dr. Yoshizawa." El uso activo de ambos en la química sintética y de materiales rara vez se ha logrado hasta ahora, pero es una necesidad urgente para el desarrollo de tecnologías modernas sostenibles ".
El logro se basa en un pequeño cambio de diseño en la subunidad del contenedor de tamaño nanométrico. Al mover los dos paneles poliaromáticos [1] en un compuesto anfifílico anterior un átomo de carbono más cerca, los autores permitieron una reacción fotoquímica entre los paneles que resultaen el cierre cuantitativo de la bolsa de unión. Además, el grupo podría mostrar que esta reacción es parcial y totalmente reversible por irradiación de luz y calentamiento, respectivamente.
El estudio es parte del esfuerzo continuo del grupo hacia sistemas de nanofrascos ambientalmente benignos con funcionalidad controlable. El nuevo sistema puede considerarse una "micela aromática", un concepto que fue introducido por el grupo en 2013.
Se demostró que la absorción de moléculas huésped insolubles en agua en el recipiente era fácil de lograr a través de un protocolo simple de molienda. La adición de agua a los sólidos resultantes dio soluciones característicamente coloreadas, que mostraron bandas de absorción visibles a los rayos UV asignables a las moléculas huéspedes unidas.El carácter flexible del nanocontenedor permitió la absorción de una amplia variedad de compuestos, tales como colorantes en forma de varilla y planos y fullerenos esféricos, en agua. La liberación cuantitativa de los compuestos invitados podría lograrse mediante la irradiación de la solución acuosa durante 10 minutos.min a temperatura ambiente. Los huéspedes liberados, insolubles en agua, además, podrían recuperarse con éxito mediante filtración simple, dando lugar a una solución transparente e incolora que contiene solo los anfifílicos cerrados.
"En un contexto biomédico, el sistema desarrollado es muy prometedor para el progreso futuro en el suministro no invasivo de biomoléculas y drogas sintéticas", concluyó el Dr. Yoshizawa. Las futuras mejoras del sistema tienen como objetivo permitir una fuente de luz más débil para la irradiación,lo que acercará el sistema a la aplicación de entrega in vivo prevista.
[1] Poliaromático: estructura molecular plana compuesta de varios anillos de bezene fusionados
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Materiales proporcionados por Instituto de Tecnología de Tokio . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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