Un team internazionale guidato da un ricercatore Skoltech ha sviluppato un metodo di fabbricazione per microcapsule polimeriche biodegradabili, reso più efficiente ricorrendo a un'insolita fonte di ispirazione:il tradizionale gnocco russo, o pelmeni, fabbricazione. I due articoli sono stati pubblicati in Materiali e design e Materiali e interfacce applicati ACS .

Capsule microdimensionate, che può essere adattato a una varietà di scopi, si sono dimostrati molto utili nella somministrazione mirata di farmaci e altri composti bioattivi. Per garantire un funzionamento ottimale, questi devono essere progettati e realizzati con precisione e in forme particolari, poiché le capsule non sferiche si sono rivelate più efficienti ed efficaci di quelle sferiche.

"Le capsule non sferiche potrebbero avere un rilascio diretto lateralmente poiché un lato potrebbe degradarsi per primo e lasciare che il carico venga rilasciato, potrebbero anche essere navigati in flusso con campo magnetico. Ma il vantaggio più importante è che le cellule biologiche interiorizzano più facilmente oggetti non sferici, però, questo fenomeno non è ancora compreso, "Gleb Sukhorukov della Skoltech e della Queen Mary University di Londra, l'autore principale dei giornali, spiega.

Nei due giornali, Sukhorukov e i suoi colleghi descrivono un modo per creare piramidi di dimensioni micrometriche, capsule rettangolari ea forma di siluro mediante litografia morbida. In questo metodo, un modello è rivestito con un polimero, poi carico (una droga, per esempio) viene caricato sul polimero e sigillato da uno strato di polimero superiore, finendo tra i due strati. Le capsule vengono poi stampate su gelatina e raccolte sciogliendola in acqua.

"L'approccio non è solo ispirato al processo di fabbricazione dei pelmeni russi, ma di fatto riproduce davvero a livello di microstruttura il trucco che ci permette di avvolgere al suo interno vari componenti, come proteine ​​(carne in veri e propri pelmeni) o componenti naturali salutari (come frutti di bosco o purè di patate in caso di vareniki, un prodotto simile), "Note di Sukhorukov.

Nella prima carta, il team ha dimostrato due approcci, a base di polielettrolita multistrato e acido polilattico, che ha portato a capsule a forma di siluro lunghe 7 micrometri. Questi avevano un'elevata capacità di carico, trattenevano bene le molecole idrofile e venivano interiorizzate dalle cellule senza causare effetti tossici. "Il metodo proposto offre una grande flessibilità per la scelta dei principi attivi, indipendentemente dalla loro solubilità e peso molecolare, " scrivono gli autori.

Nella seconda carta, i ricercatori hanno descritto capsule piramidali e rettangolari fatte di acido polilattico, che sono rispettivamente di circa 1 e 11 micrometri. Queste capsule si sono dimostrate sufficientemente stabili per incapsulare piccole molecole idrosolubili e conservarle per diversi giorni per il successivo rilascio intracellulare e/o fungere da deposito per il rilascio controllato.

"Finora abbiamo creato le capsule di acido polilattico, e abbiamo in programma di esplorare questi principi con altri polimeri che subiscono la degradazione e quindi il rilascio del carico in condizioni specifiche come la temperatura, enzimi, pH e così via, " dice Sukhorukov.