Uno studio dell'Università di Notre Dame ha scoperto che le proprietà di un materiale comunemente usato per creare pellicole conduttive o protettive e incapsulare composti di farmaci, e le condizioni in cui questo materiale si disassembla per rilasciare quel farmaco, possono essere diverse da quanto inizialmente pensato.

Pubblicato in Giornale della Società Chimica Americana , lo studio mirava a identificare le condizioni in cui i complessi polielettrolitici, o PEC, si assembla e rimane assemblato. I ricercatori hanno scoperto nuovi, differenze importanti tra PEC forti e deboli.

"Il meccanismo dei PEC deboli è completamente diverso da quello dei PEC forti, " ha detto Jonathan Whitmer, assistente professore presso il Dipartimento di ingegneria chimica e biomolecolare e ricercatore principale per lo studio. "Durante la nostra ricerca, abbiamo scoperto che quando ciascuno dei polielettroliti deboli si univa in una soluzione, la presenza di un polimero di carica opposta ha provocato un forte spostamento di pKa, consentendo a entrambi i polielettroliti di diventare altamente carichi e di rimanere stabili. Anzi, Il pH ha un'influenza relativamente ridotta sulla carica e sull'assemblaggio di PEC forti, il cui forte legame con gli ioni di sale determina la maggior parte del loro assemblaggio."

Le PEC deboli sono state studiate per molti usi, anche come materiale per creare capsule che contengono farmaci. I PEC deboli hanno una capacità unica di legare e rilasciare in determinati ambienti, ma il team di Whitmer ha scoperto che il pH ha influito sull'assemblaggio complessivo dei PEC deboli, nonché le condizioni in cui questi materiali possono rilasciare.

"Questo studio cambia completamente la nostra prospettiva sulla formazione di PEC deboli e su come questo materiale può essere utilizzato, " disse Whitmer, un membro affiliato di NDnano. "Questo studio non solo mette in evidenza i meccanismi fisici che ci consentiranno di progettare PEC migliori, ma ha anche il potenziale per migliorare il modo in cui questo materiale può essere utilizzato nell'industria, compreso l'incapsulamento "intelligente" e la consegna di farmaci, sottili materiali conduttivi e rivestimenti protettivi."

Nella conduzione dello studio, Whitmer e il suo team hanno anche sviluppato un nuovo algoritmo di simulazione. Questo algoritmo ha permesso ai ricercatori di analizzare alcuni aspetti dei PEC deboli che prima non erano possibili, compresa la corretta replicazione delle condizioni di soluzione.