p As nanopartículas têm o potencial de revolucionar a indústria médica, mas eles devem possuir algumas propriedades críticas. Primeiro, eles precisam ter como alvo uma região específica, para que não se espalhem por todo o corpo. Eles também exigem algum tipo de método de detecção, para que médicos e pesquisadores possam rastrear as partículas. Finalmente, eles precisam desempenhar sua função no momento certo, idealmente em resposta a um estímulo. p A Nanoparticles by Design Unit da Universidade de Pós-Graduação do Instituto de Ciência e Tecnologia de Okinawa está tentando desenvolver novas partículas com propriedades sem precedentes que ainda atendam a esses requisitos. Recentemente, Dr. Jeong-Hwan Kim deu um passo à frente quando experimentou um novo tipo de nanomaterial:a nanofolha. Especificamente, ele projetou um forte, estábulo, e material 2-D inteligente opticamente rastreável que responde ao pH, ou a acidez ou basicidade do ambiente circundante. A American Chemical Society publicou suas descobertas em 12 de agosto, 2014, em seu diário, Materiais Aplicados e Interfaces .

p Nanofolhas são incomuns entre a nanotecnologia porque não estão exatamente em conformidade com a nanoescala. As folhas que Kim produziu têm apenas alguns nanômetros de espessura, fino o suficiente para ganhar o prefixo "nano". Mas seu comprimento e largura podem ser medidos em mícrons, às vezes com áreas de superfície que podem ser medidas em centímetros; muito maior do que as nanoestruturas típicas. A estrutura das nanofolhas lhes dá a capacidade de mudar de forma, de uma superfície plana a um pergaminho. Infelizmente, a maioria das nanofolhas rola e se desenrola espontaneamente. Se os pesquisadores puderem projetar uma nanofolha para mudar de forma em resposta a um estímulo, eles podem usá-lo para uma série de novos aplicativos.

p Kim tentou adicionar diferentes polímeros a suas nanofolhas para torná-las responsivas. Para este experimento, ele incorporou um polímero relativamente simples que responde ao pH. Ele descobriu que a nanofolha resultante sempre se curvaria no básico, condições de alto pH, e sempre achatar em ácido, condições de baixo pH. Kim também tornou suas nanofolhas responsivas à luz infravermelha próxima, um comprimento de onda de luz que é inofensivo para os humanos. Dependendo da forma da nanofolha, a radiação do infravermelho próximo retorna com um comprimento de onda diferente. Desta maneira, Kim pode rastrear de forma não invasiva as nanofolhas, mesmo que ele não possa vê-los. Usando essas propriedades ópticas para caracterizar as nanofolhas, Kim determinou que ele poderia aproximar o pH.

p Kim imagina engenheiros biomédicos envolvendo drogas dentro de nanofolhas roladas para que, quando a folha se desenrolar, ele libera o remédio. Nanofolhas responsivas a PH, por exemplo, pode ser útil para atingir diferentes partes do trato digestivo humano, que muda o pH entre o estômago ácido e os intestinos básicos. No entanto, este é apenas o começo; criar uma nanofolha responsiva é apenas uma questão de adicionar o polímero certo. "Uma nanofolha é como uma massa de pizza, "Kim disse." O que você quiser colocar nele - uma cobertura, duas coberturas, qualquer coisa, você pode. "Uma nanofolha com um polímero sensível ao calor pode queimar os tumores ao redor para destruí-los, funcionando como uma espécie de quimioterapia superespecífica. "É fácil levar as nanofolhas para as células cancerosas, "explica Kim. Visar tecidos específicos é simplesmente uma questão de adicionar o biomarcador apropriado, para que o corpo envie a nanofolha para onde ela pertence.

p "A vantagem do rolamento significa que esta nanofolha pode prender muitos marcadores ou drogas de forma segura dentro do corpo, "disse Kim. Ao encapsular uma substância perigosa, como uma droga para o tratamento do câncer, em uma nanofolha, os médicos podem atacar partes muito específicas do corpo. Isso diminuiria a quantidade necessária do medicamento e minimizaria os efeitos colaterais. "Existem toneladas de polímeros e metais inteligentes, "Kim disse, explicando as muitas propriedades que ele espera incorporar à nanotecnologia. "Esta nova estrutura é composta, o que significa que nos permite misturar todos os tipos de componentes. "Agora, Kim só precisa construir a nanofolha certa para cada propósito.