I ricercatori dell'Università Complutense di Madrid (UCM) e dell'Università NOVA di Lisbona (UNL) hanno utilizzato composti di platino (Pt) di natura liquido cristallina per progettare strutture di nanocristalli in grado di incapsulare e trasportare efficacemente farmaci insolubili in acqua altrimenti difficili da amministrare.

Lo studio, pubblicato in Nano ricerca , mostra che oltre alle loro applicazioni nelle tecniche di bioimaging come marcatori fosforescenti, i nuovi nanocristalli di Pt(II) potrebbero avere un'applicazione anche in biomedicina:per incapsulare farmaci insolubili in acqua.

Tali farmaci idrofobici includono alcune terapie antitumorali, difficili da somministrare a causa della loro scarsa solubilità in acqua, rendendo necessario aumentare la dose per ottenere l'effetto terapeutico desiderato, che aumenta anche la tossicità e gli effetti collaterali nel paziente.

"Per eliminare questi problemi, abbiamo progettato strategicamente nanocristalli di Pt(II) con caratteristiche strutturali ideali che li rendono ottimi candidati per incapsulare e trasportare sostanze insolubili in acqua, " ha spiegato Mercedes Cano, il ricercatore principale del Gruppo MatMoPol nel Dipartimento di Chimica Inorganica dell'UCM.

Cavità interna isolata dall'acqua

Cristian Cuerva, che era ricercatore presso il Dipartimento di Chimica Inorganica dell'UCM quando è stata avviata questa area di ricerca ed è ora presso l'UNL, ha rivelato che "la presenza di catene alchiliche estese orientate verso l'esterno dei nanocristalli facilita la loro dispersione stabile in acqua, " aggiungendo che "quelli posti verso l'interno favoriscono la ritenzione di sostanze idrofobe all'interno della cavità interna".

Per realizzare lo studio, i ricercatori hanno preparato i nuovi nanocristalli di Pt(II) luminescenti all'interno di piccole emulsioni sferiche formate mescolando acqua con un solvente oleoso.

La successiva evaporazione del solvente crea una cavità interna totalmente isolata dal mezzo acquoso e presenta le caratteristiche ideali per incapsulare farmaci idrofobici.

I saggi di incapsulamento sono stati effettuati utilizzando cumarina 6 (C6), un composto luminescente praticamente insolubile in acqua, come un modello di sostanza idrofoba. Analisi successive hanno rivelato la presenza di C6 all'interno dei nanocristalli, raggiungendo un'elevata efficienza di incapsulamento fino al 79%.

Da LCD a nanocapsule

Una delle principali rivoluzioni dei cristalli liquidi è stato il loro utilizzo negli schermi LCD dei tablet, ebook, computer portatili e orologi digitali, sebbene ora possano essere sostituiti dai sistemi OLED, che offrono prestazioni migliori.

"Negli ultimi decenni, proprio quando molti pensavano che i cristalli liquidi avessero "raggiunto il soffitto, " abbiamo scoperto che questi materiali possiedono e migliorano proprietà aggiuntive come la fosforescenza e la conduttività, aprendo la strada a nuove applicazioni tecnologiche nel campo dei sensori luminescenti e delle batterie elettriche. Utilizzando la nanoscienza e la nanotecnologia, abbiamo ora dimostrato che i cristalli liquidi potrebbero essere di grande utilità anche nel campo della biomedicina, " ha concluso Cuerva.