El nuevo desarrollo, publicado recientemente en la revista científica Comunicaciones de la naturaleza , fue dirigido por Christopher Li, PhD, profesor de la Facultad de Ingeniería de Drexel, cuya investigación se ha centrado en la ingeniería de estructuras de polímeros para aplicaciones especiales, en colaboración con Bin Zhao, PhD, profesor del Departamento de Química de la Universidad de Tennessee,Knoxville. Su trabajo muestra cómo estas estructuras, como las esferas de cristal de polímero, pueden formarse simplemente mezclando productos químicos en una solución, en lugar de manipular físicamente su crecimiento.
"La mayoría de los cristales crecen en un patrón regular, si piensas en los copos de nieve, hay una simetría traslacional que guía a la célula unitaria que se repite a través del copo cristalino. Lo que hemos descubierto es una forma de manipular químicamente la estructura macromolecular para que estoLa simetría traslacional se rompe cuando la molécula cristaliza ", dijo Li." Esto significa que podemos controlar la forma general del cristal a medida que se forma, lo cual es un desarrollo muy emocionante, tanto por su importancia científica como por las implicaciones que podría tener para la masaproducción de terapias dirigidas "
La técnica que Li utiliza para obligar a lo que normalmente sería un cristal en forma de escamas a dibujar en una esfera se basa en su trabajo anterior con polímeros que parecen cepillos y cristales de polímero formados a partir de gotitas de emulsión. Incorporando estos "cepillos de botella" flexibles"Los polímeros como el sistema estructural del cristal, le permite a Li dar forma a su crecimiento ajustando las" cerdas "del cepillo.
"Un polímero de cepillo de botella tiene cerdas de revestimiento que rodean una columna vertebral, lo que descubrimos es que podemos hacer que la columna vertebral se doble con la cristalización al colocar las cerdas en un lado", dijo Li. "Esto establece el patrón que se repitea medida que el cristal crece, entonces, en lugar de crecer plano, se curva tridimensionalmente para formar una esfera ".
Esto significa que la cantidad de polímeros de cerdas en la solución determinará cuánto se dobla el lomo del cepillo de botella y, por lo tanto, la forma y el tamaño de la bola de cristal.
El equipo de Li también informa sobre cómo pausar la formación del cristal, dejando agujeros en la esfera que podrían ser útiles para insertar una carga útil medicinal durante el proceso de fabricación. Una vez lleno, se puede cerrar con polímeros adaptados para ayudar a dirigirlo haciasu objetivo en el cuerpo.
"Hemos estado trabajando para lograr este logro durante algún tiempo", dijo Li. "Esta cristalografía esférica se manifiesta en estructuras robustas que vemos en la naturaleza desde cáscaras de huevo hasta cápsidas de virus, por lo que creemos que es la forma ideal para sobrevivir a lalos rigores de administrar medicamentos en el cuerpo. Poder controlar las propiedades del cristal a medida que se forma es un paso importante para realizar esta aplicación ".
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Materiales proporcionado por Universidad de Drexel . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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