(PhysOrg.com) -- La capacità di alcune forme di plancton e batteri di costruire uno strato extra naturale di armatura simile a nanoparticelle ha ispirato i chimici dell'Università di Warwick a ideare un modo sorprendentemente semplice per dare vescicole polimeriche contenenti farmaci (polimero microscopico sacche a base di liquido) la propria protezione corazzata.

I ricercatori di Warwick sono riusciti a decorare queste strutture cave con una varietà di nanoparticelle aprendo una nuova strategia nella progettazione di veicoli per il rilascio di farmaci, ad esempio conferendo alla vescicola capacità "invisibili" che possono evitare le difese dell'organismo durante il rilascio del farmaco.

I progressi nella polimerizzazione hanno portato a un'impennata nella creazione di vescicole costituite da molecole polimeriche. Tali vescicole hanno interessanti proprietà chimiche e fisiche che rendono queste strutture cave potenziali veicoli di somministrazione di farmaci.

Il team dell'Università di Warwick era convinto che ancora più forza, e interessanti proprietà su misura, potrebbe essere somministrato alle vescicole se potessero aggiungere un ulteriore strato di armatura colloidale costituita da una varietà di nanoparticelle.

Il ricercatore capo del team del professor Stefan Bon dell'Università di Warwick ha dichiarato:

“Ci siamo ispirati alla natura, nel modo in cui aggiunge protezione e resistenza meccanica in alcune classi di cellule e organismi. Oltre alla resistenza meccanica fornita dal citoscheletro della cellula, impianti, fungo, e alcuni batteri hanno una parete cellulare aggiuntiva come confine più esterno. Gli organismi che hanno particolarmente attirato il nostro interesse sono stati quelli con una parete cellulare composta da un'armatura di oggetti colloidali, ad esempio batteri rivestiti con proteine ​​dello strato S, o fitoplancton, come i coccolitoforidi, che hanno la loro armatura colloidale nano-modellata a base di CaCO3”

I ricercatori di Warwick hanno trovato un metodo sorprendentemente semplice e molto efficace per aggiungere una gamma di diversi tipi di armature aggiuntive alle vescicole a base di polimeri. Uno di quei tipi di armatura era uno strato molto regolare di palline di polistirene microscopiche. Questa configurazione ha consentito ai ricercatori di progettare una vescicola dotata di una barriera rinforzata permeabile aggiuntiva e precisa per il rilascio del farmaco, come risultato della struttura ordinata cristallina delle sfere di polistirene.

I ricercatori sono anche riusciti a utilizzare la stessa tecnica per aggiungere un polimero simile alla gelatina per fornire un'armatura "invisibile" per proteggere le vescicole dall'attenzione indesiderata del sistema immunitario del corpo mentre rilasciava lentamente il trattamento farmacologico. Questo particolare rivestimento (un poli((etil acrilato)-co-(acido metacrilico)) idrogel) assorbe così tanta acqua circostante nella sua struttura esterna che potrebbe essere in grado di ingannare il meccanismo di difesa del corpo facendogli credere che in realtà sia solo acqua.

I ricercatori di Warwick hanno avuto l'idea di dare semplicemente le loro particelle colloidali scelte, o lattice, armatura a base di carica opposta a quella delle vescicole polimeriche, per legarli insieme. Questo si è rivelato ancora più efficace e facile da manipolare e personalizzare di quanto avessero sperato. Tuttavia, i ricercatori avevano bisogno di un nuovo modo di osservare effettivamente le vescicole per vedere se il loro piano aveva funzionato.

I precedenti metodi di osservazione richiedevano ai ricercatori di asciugare le vescicole prima di esaminarle al microscopio elettronico, ma questo deformava gravemente le vescicole e quindi forniva pochi dati utili. Tuttavia, l'Università di Warwick aveva recentemente acquisito un microscopio crioelettronico grazie ai finanziamenti del programma Science City. Ciò ha permesso al team di ricerca di congelare rapidamente le vescicole a -150° preservando la forma delle vescicole prima dell'osservazione al microscopio elettronico. Questo ha rivelato che i ricercatori hanno funzionato esattamente come previsto.