Credito:Organizzazione australiana per la scienza e la tecnologia nucleare (ANSTO)
I ricercatori dell'Università del Queensland e della Monash University, in collaborazione con gli scienziati ANSTO, hanno chiarito come il comportamento delle emulsioni su scala nanometrica (TNE) su misura interagiscono con i loro bersagli è diretto dalla struttura interfacciale. Lo studio è stato recentemente pubblicato su Materia morbida .
La collaborazione ha riferito che l'approccio "top down" conferisce una notevole flessibilità sul numero e sulla gamma di modifiche superficiali per la somministrazione di farmaci, imaging molecolare, vaccini ingegnerizzati e usi industriali.
Descrivono un sistema modello unico che consente l'assemblaggio controllato di nanoparticelle multifunzionali che possono essere potenzialmente rilasciate in persone viventi.
L'investigazione, guidato dal dottor Frank Sainsbury dell'Australian Institute for Bioengineering and Nanotechnology presso l'Università del Queensland, fornito un'analisi dettagliata degli elementi costitutivi del TNE, una verifica preliminare del meccanismo di assemblaggio e determinazione delle caratteristiche molecolari in fase acquosa.
Poiché una superficie TNE è sintonizzabile in modo sequenziale e graduale, offre una grande flessibilità per controllare le caratteristiche interfacciali dell'emulsione olio in acqua contenente goccioline di olio di dimensioni nanometriche.
La nano-emulsione funge da nano-veicolo morbido e offre un'elevata superficie da utilizzare per la somministrazione di un farmaco o di un altro prodotto, " ha detto il co-autore Dr Stephen Holt (a sinistra), che ha collaborato alla ricerca con la dott.ssa Stefania Piantavigna (in basso a destra) presso l'Australian Centre for Neutron Scattering.
Piantavigna, che è un ricercatore post-dottorato della Monash University, Università del Queensland e ANSTO, ha competenze specifiche sulla caratterizzazione e ottimizzazione di nanoemulsioni per scopi di targeting cellulare.
La riflettometria a raggi X presso l'Australian Centre for Neutron Scattering era una tecnica utilizzata per determinare lo spessore delle molecole ingegnerizzate un'interfaccia aria-liquido (che rispecchia l'interfaccia olio-acqua).
Una tipica nanoemulsione contiene olio, acqua e un emulsionante, una molecola che ha un'estremità idrofoba (non polare) e un'estremità idrofila.
Il metodo si basa sulla miscelazione interfacciale della proteina del biotensioattivo e del peptide del biotensioattivo strettamente correlato.
Credito:Organizzazione australiana per la scienza e la tecnologia nucleare (ANSTO)
Le nanoemulsioni in questo studio sono state stabilizzate con un tensioattivo di ancoraggio proteico di design, DAMP4 e funzionalizzato con il polimero polietilenglicole (PEG).
Il PEG viene utilizzato per migliorare la farmacocinetica.
Il DAMP4 è composto da quattro peptidi anfifilici tensioattivi (AM1), che vengono utilizzati per stabilizzare emulsioni olio-acqua su scala nanometrica.
"Abbiamo cercato di capire come le molecole sono presentate all'interfaccia olio-acqua e determinare il modo migliore per caricare le cose, " disse Holt.
La funzione è legata alla struttura nelle macromolecole autoassemblanti.
"È possibile collegare altri elementi costitutivi coniugandoli direttamente al PEG o al DAMP4, " disse Holt.
Lo strato PEG era vitale per ridurre le interazioni non specifiche in superficie.
Le interazioni interfacciali in tre sistemi con pesi molecolari differenti, UMIDO4, Sono stati confrontati 5kDa-PEG-DAMP4 e 10kDa-PEG-DAMP4.
Il modello 10kDa-PEG-DAMP 4 si è dimostrato il migliore nel limitare l'interazione alla molecola desiderata.
Il PEG più lungo mantiene l'interazione non specifica lontana dalla superficie, " disse Holt.
"Anche se avessi in mente un'altra applicazione, come l'assorbimento di una sostanza chimica indesiderata, potresti collegarlo direttamente a questa interfaccia."
