Le interazioni di macromolecole biologiche come acidi nucleici, proteine, e i coniugati polisaccaride-proteina possono essere imitati da polielettroliti artificiali. Si prevede che tali complessi poliionici sintetici servano come nuove piattaforme per stabilizzare e fornire farmaci, proteine, o acidi nucleici. Nel diario Angewandte Chemie , Gli investigatori cinesi hanno introdotto un versatile, strategia di preparazione commercialmente applicabile di tali nanomateriali con morfologia sintonizzabile. Si può prevedere la preparazione di librerie di queste nanostrutture biorilevanti a bassa dimensionalità.

DNA, RNA, proteine, e molti coniugati polisaccaride-proteina sono macromolecole biologiche cariche. Hanno strutture complesse con funzioni uniche, rendere possibile la vita cellulare. Non sorprendentemente, si prevede che gli assemblaggi poliionici sintetici che imitano le proprietà delle macromolecole biologiche servano come piattaforme ideali per l'interazione con la biologia. Con la loro forma controllabile e lo stato di carica, tali complessi di poliioni o PIC potrebbero fungere da vettori attivi per gli acidi nucleici nella terapia genica e per la somministrazione mirata di farmaci. Però, la progettazione razionale dei PIC è ancora impegnativa perché struttura, morfologia finale, e lo stato di carica dipendono da migliaia di parametri termodinamici e cinetici. Spesso, forma, reattività e stabilità non sono riproducibili. Alla Soochow University, Suzhou, Cina, l'investigatore Yuanli Cai ei suoi colleghi stanno quindi avanzando schemi di preparazione razionalizzati. Con il metodo chiamato "autoassemblaggio elettrostatico indotto da polimerizzazione" o PIESA, ora hanno proposto un protocollo di preparazione scalabile ed economico per PIC a bassa dimensionalità con morfologie sintonizzabili per uso biomedico.

Il protocollo si basa sul metodo di autoassemblaggio indotto dalla polimerizzazione (PISA) per sintetizzare razionalmente nanoparticelle di copolimero a blocchi in mezzo acquoso. Gli autori hanno ampliato il protocollo introducendo un monomero caricato positivamente, che è stato poi polimerizzato in presenza di un poliione presintetizzato di carica opposta e un'altra macromolecola che funge da blocco di copolimero non caricato. Il nanomateriale finale consisteva in complessi definiti di polimeri e copolimeri caricati. Ha mostrato proprietà notevoli.

A seconda della concentrazione dei solidi, gli autori hanno osservato le transizioni strutturali dei PIC sintetizzati da vescicole a vescicole compartimentate a film flessibili ultrasottili di ampia area. E a seconda del solvente utilizzato, o film densi di pori o nanofili estremamente lunghi sono diventati dominanti, quest'ultimo porta alla gelificazione. Gli autori hanno sottolineato che il loro protocollo PIESA in polimerizzazione con luce visibile produce "un'elevata riproducibilità della struttura su scala commercialmente valida in condizioni acquose ecocompatibili a 25 ° C". In altre parole, nanomateriali complessi con morfologia sintonizzabile e stato di carica potrebbero essere opportunamente preparati. Sono previste applicazioni biomediche per il trasporto e la somministrazione di DNA ad altri polimeri caricati biologicamente nel loro sito di azione, così come una libreria di nanomateriali a bassa dimensionalità con morfologia sintonizzabile.