Figura 1. Trasformazione della forma delle nanovescicole:dischi (a sinistra), stomatociti a forma di ciotola (al centro) e bastoncelli (a destra). Le vescicole hanno una dimensione tipica di 500 nanometri. Tutte le figure sono disponibili anche in grande formato. Credito:Radboud University
Perline, dischi, ciotole e canne:gli scienziati della Radboud University hanno dimostrato il primo approccio metodologico per controllare le forme delle nanovescicole. Questo apre le porte all'uso di nanovescicole in applicazioni biomediche, come la somministrazione di farmaci nel corpo. Comunicazioni sulla natura pubblicherà questi risultati il 25 agosto.
La forma delle nanovescicole - chiamate in gergo "polimeri" - in una soluzione varia a seconda delle diverse composizioni di quella soluzione, scoperto dallo scienziato Roger Rikken e dai suoi colleghi della Radboud University. "Oltre alle forme sferiche, possiamo creare dischi, canne, e stomatociti a forma di ciotola variando il rapporto del solvente. Questo regola la pressione osmotica e la permeabilità delle vescicole, controllarne la deflazione e la successiva reinflazione, "Rikken spiega.
Per la prima volta, la forma delle nanovescicole è ora completamente controllabile e prevedibile. Questo offre la possibilità di trasformare e modellare le vescicole in nanocontenitori o nanorazzi, che sono altamente desiderabili, per esempio. per la somministrazione di farmaci nel corpo. La forma dei polimeri incide anche sulle loro proprietà di scorrimento, come si crede anche per i globuli rossi. È quindi di grande importanza ottenere il pieno controllo sulle trasformazioni di forma per utilizzare le vescicole nel trasporto del farmaco attraverso il flusso sanguigno.
Utilizzando i magneti dell'High Field Magnet Laboratory, Rikken è stato in grado di determinare la forma esatta delle vescicole in ogni rapporto di solvente. Successivamente, studiò la varietà delle forme con la microscopia elettronica e le descrisse matematicamente. In questo modo, scoprì che la trasformazione della forma segue il percorso dell'energia più bassa. "La natura cerca sempre di rimanere in equilibrio. Le quattro forme che abbiamo trovato risultano essere localizzate esattamente ai minimi energetici in un modello esistente. L'idea alla base della nostra scoperta è in realtà molto logica, ma non è mai stato descritto prima."