Gli scienziati dell'UNSW Sydney hanno sviluppato un modo per controllare la forma delle molecole polimeriche in modo che si autoassemblano in nanoparticelle non sferiche, un progresso che potrebbe migliorare la somministrazione di farmaci tossici ai tumori.

"Pochissimo in natura è perfettamente sferico, ", afferma l'autore senior dello studio, il professor Pall Thordarson della UNSW School of Chemistry.

"La maggior parte delle strutture biologiche come le cellule, batteri e virus sono disponibili in una varietà di forme tra cui tubi, canne, e sfere schiacciate, o ellissoidi. Ma si è rivelato molto difficile per gli scienziati sintetizzare particelle che non sono perfettamente rotonde.

"La nostra svolta significa che possiamo realizzare in modo prevedibile polimeri intelligenti che cambiano la loro forma in base alle diverse condizioni che li circondano per formare minuscole strutture ellissoidali o tubolari in grado di incapsulare i farmaci.

"Abbiamo prove preliminari che queste nanoparticelle di plastica di forma più naturale entrano nelle cellule tumorali più facilmente di quelle sferiche, " lui dice.

Lo studio è pubblicato sulla rivista Comunicazioni sulla natura .

Il progetto UNSW è una collaborazione congiunta tra il Professor Thordarson e la Professoressa Scientia Martina Stenzel, che sono co-supervisori dello studio, primo autore del candidato al dottorato di ricerca UNSW Chin Ken Wong. La squadra include anche Alexander Mason.

Gli scienziati hanno lavorato con molecole polimeriche che contengono una porzione solubile in acqua e una porzione non solubile in acqua, e che si autoassemblano in tondi, strutture cave, noti come polimeri, in soluzione.

I polimeri stanno emergendo come nuovi potenti strumenti per somministrare farmaci alla parte desiderata del corpo, grazie alla loro elevata stabilità, versatilità chimica e la facilità con cui le molecole sulla loro superficie possono essere alterate.

Il loro pieno potenziale, però, è stato ostacolato dalla difficoltà di controllarne la forma.

Il nuovo progetto chimico del team dell'UNSW consiste nell'aggiungere un gruppo di polimeri di perilene non solubile in acqua alla membrana del polimerosoma. La forma e le dimensioni del polimero possono quindi essere regolate modificando la quantità di acqua nel solvente.

"È una soluzione semplice ma elegante che riteniamo abbia un grande potenziale per realizzare un'ampia gamma di strutture polimeriche complesse ispirate alla natura, "dice il professor Stenzel.

Il team ha utilizzato la microscopia elettronica a trasmissione criogenica - la tecnica per la quale è stato assegnato il premio Nobel per la chimica 2017 - per determinare come le molecole polimeriche sono state impacchettate insieme in soluzione.