Menzionare una svolta che coinvolge la tecnologia "gumbo" in questa città, e la gente pensa a una nuova svolta in The Local Dish, lo stufato che è la quintessenza della cucina del sud della Louisiana. Ma le presentazioni scientifiche a una riunione della più grande società scientifica del mondo questa settimana si stanno concentrando su quello che potrebbe essere un progresso nello sviluppo di materiali a base di GUMBOS con cure mediche di vasta portata, elettronici e altri usi.

I discorsi al 245th National Meeting &Exposition dell'American Chemical Society si sono concentrati su quello che gli scienziati chiamano un "Group of Uniform Materials Based on Organic Salts" (GUMBOS) e sui materiali nanoGUMBOS, particelle così piccole che 100, 000 potrebbe adattarsi alla larghezza di un capello umano.

"Crediamo che questi GUMBOS rappresentino un approccio davvero diverso alla micro e nanotecnologia, " ha detto il professor Isiah Warner, dottorato di ricerca, della Louisiana State University (LSU) Baton Rouge, che ha guidato il team scientifico che ha sviluppato il primo GUMBOS cinque anni fa. "A differenza di alcuni prodotti della rivoluzione dei nanomateriali e delle nanotecnologie, nanoGUMBOS può essere progettato per usi specifici, piuttosto che semplicemente adattato per un uso particolare dopo essere stato sintetizzato in laboratorio."

Warner ha sottolineato, ad esempio, che gli scienziati stanno lavorando su vari tipi di nanoparticelle da utilizzare nella nanomedicina, soprattutto per diagnosticare e curare il cancro. Nella diagnosi del cancro, nanoparticelle con proprietà di ricerca del cancro potrebbero essere iniettate in un paziente prima di una scansione medica. Se fosse presente anche una forma precoce di cancro, le particelle si accumulerebbero nel tessuto anormale e lo renderebbero visibile per una diagnosi precoce e le migliori possibilità di recupero. Per curare la malattia, le nanoparticelle si raccolgono e distruggono preferibilmente solo le cellule anormali, risparmiando il tessuto sano dal danno che innesca gli effetti collaterali con la chemioterapia antitumorale esistente. Warner riconosce che i suoi studi non sono ancora in questa fase perché, ad oggi, tutti i loro studi si basano su misurazioni in vitro e sono ancora in fase di revisione.

Warner ha affermato che la tecnologia nanoGUMBOS consente agli scienziati di produrre nuove nanoparticelle in modo mirato in modo tale che queste particelle vengano prodotte per usi specifici fin dall'inizio. Alcuni nanomateriali utilizzano già questo approccio. Però, molte nanoparticelle sviluppate finora per uso medico, ad esempio, devono essere rivestiti con altri materiali per fornire le proprietà medicinali desiderate. Con la tecnologia GUMBOS, le nanoparticelle possono avere la proprietà desiderata incorporata direttamente nel nanomateriale, Lui ha spiegato. Per esempio, alcune nanoparticelle sono utilizzate come veicolo di somministrazione dei farmaci. "Possiamo realizzare nanoGUMBOS che sono sia il farmaco che il veicolo di consegna del farmaco, " Egli ha detto.

Warner ha citato come esempio un materiale nanoGUMBOS di nuova concezione, con domanda di brevetto provvisoria depositata, che il suo team alla LSU prevede come guida nel possibile sviluppo di nuovi farmaci antitumorali. Utilizzando studi in vitro, stanno completando la ricerca chiave per capire meglio come nanoGUMBOS può essere sintonizzato per essere selettivamente tossico per le cellule tumorali e non tossico per le cellule normali. Maggiori dettagli sono presentati su questa tecnologia in questa riunione ACS di New Orleans.

"Abbiamo un materiale che normalmente è tossico sia per le cellule cancerose che per le cellule normali, "Ha spiegato Warner. "Se introduciamo questo materiale in vitro nelle cellule normali, li uccide. Metterli in presenza di cellule cancerose, li uccide. Però, quando li convertiamo nei nostri GUMBOS, uccide solo le cellule cancerose. Fondamentalmente è così che funziona".

Oltre alle applicazioni biomediche, i materiali hanno anche potenziali usi nelle celle solari e come nanosensori e reagenti di imaging biomedico, ha sottolineato Warner. Finora, gli scienziati hanno realizzato nanoGUMBOS in molte forme e dimensioni. Per esempio, possono essere sferici oa forma di bastoncini o diamanti. Alcuni nanoGUMBOS possono diventare fluorescenti, o bagliore, mentre altri sono magnetici o conduttivi. Alcuni possono avere più proprietà.

I sali organici usati per fare GUMBOS non sono i noti prodotti "sale marino biologico" venduti per cucinare e altri usi. In chimica, un sale è una sostanza che si forma quando un acido neutralizza una base. Le sostanze organiche sono semplicemente quelle che contengono carbonio. Un esempio di sale organico è quello che si forma quando un acido organico reagisce e neutralizza una base. Alcuni sali organici sono comuni, ma invisibile, giocatori nella vita di tutti i giorni. Bitartrato di potassio, ad esempio, forma naturalmente come il vino fermenta, il salicilato di trolamina è un ingrediente di alcuni filtri solari e creme cosmetiche per la pelle e il glutammato monosodico è un additivo alimentare utilizzato per esaltare il sapore di alcuni alimenti.

In riconoscimento del suo lavoro su GUMBOS e sullo sviluppo di molti metodi innovativi nel corso della sua carriera, Warner riceverà l'ACS Award in Analytical Chemistry sponsorizzato dal Battelle Memorial Institute il 9 aprile. Presenterà anche un discorso di premiazione, un tutorial sulla realizzazione e sui potenziali usi di GUMBOS.