Inspirados por proteínas que pueden reconocer microbios y escombros peligrosos, luego envuelven dicho material para deshacerse de él, los científicos de polímeros dirigidos por Todd Emrick en la Universidad de Massachusetts Amherst han desarrollado nuevos portadores de gotas estabilizados con polímeros que pueden identificar y encapsular nanopartículas paratransporte en una celda, un tipo de servicio de "recoger y dejar" que representa la primera traducción exitosa de este proceso biológico en un contexto de materiales.
Como explica Emrick, "Estos transportistas actúan como taxis de nanopartículas. Encuentran partículas en una superficie, reconocen su composición, las recogen y las dejan más tarde en otra superficie. El trabajo está inspirado en la muy sofisticada maquinaria biológica / bioquímica que funcionain vivo, que se encuentra, por ejemplo, en el caso de los osteoclastos y osteoblastos que trabajan para equilibrar la densidad ósea mediante la deposición y el agotamiento del material. Lo replicamos con componentes mucho más simples: aceite, agua y poliolefinas ". Los detalles ahora están disponibles en línea Avances científicos .
Él y sus colegas creen que es la primera demostración de transporte o reubicación de nanopartículas de superficie a superficie, y sugieren que "desarrollar estos métodos sería excepcionalmente útil como una técnica no invasiva para transferir propiedades de nanopartículas químicas, ópticas, magnéticas o electrónicasde un material a otro "
El proceso es diferente de la limpieza convencional, y los procesos de encapsulación y liberación de nanopartículas "representan una ruta potencial para el transporte eficiente de materiales y / o procesos de reciclaje", agregan.
Los autores dicen que "diseñar materiales que imiten la función compleja de la biología es prometedor para traducir la eficiencia y la especificidad de los procesos celulares en sistemas sintéticos simples e inteligentes". Las aplicaciones futuras podrían incluir la promoción de la adhesión celular, que es necesaria para mantener múltiplesestructuras celulares y administración de fármacos, por ejemplo.
Emrick dice que él y sus coautores de UMass Amherst, incluidos Richard Bai, George Chang y Al Crosby, buscaron adaptar estos avances inspirados biológicamente en dos áreas: gotas de emulsión estabilizadas con polímeros que recogen nanopartículas envolviéndolas en el fluido de la gota, ygotas que pueden depositar nanopartículas en regiones dañadas de sustratos para funciones de reparación.
Su sistema experimental usó hidroxiapatita, una estructura rica en fosfato de calcio que se asemeja a la composición principal del hueso. Evaluaron la eficiencia de la recolección en varias condiciones experimentales e intentaron establecer la versatilidad de la recolección de nanopartículas usando una variedad de sustratos inorgánicos y plásticosLos investigadores encontraron que la recolección era pobre en ciertas superficies, lo que sugiere que "la composición del sustrato puede ser explotada para ajustar la extensión relativa de la recolección de nanopartículas".
Emrick señala que el proyecto, respaldado por la Oficina de Ciencias Básicas de Energía del Departamento de Energía de los Estados Unidos, también refleja un método "eficiente en el átomo" para la limpieza y reparación de materiales. Debido a su simplicidad y conservación inherentes al material, la eficiencia del átomo es unconcepto importante en el enfoque de "química verde" para producir productos.
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por Universidad de Massachusetts en Amherst . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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