p Inspirado por proteínas que podem reconhecer micróbios e detritos perigosos, em seguida, engolfa esse material para se livrar dele, cientistas de polímeros liderados por Todd Emrick da Universidade de Massachusetts Amherst desenvolveram novos transportadores de gotículas estabilizadas por polímero que podem identificar e encapsular nanopartículas para transporte em uma célula, um tipo de serviço de "coleta e entrega" que representa a primeira tradução bem-sucedida desse processo biológico em um contexto de materiais. p Como Emrick explica, "Esses transportadores agem como táxis de nanopartículas. Eles encontram partículas em uma superfície, reconhecer sua composição, pegue-os e deixe-os mais tarde em outra superfície. O trabalho é inspirado no maquinário biológico / bioquímico muito sofisticado operando in vivo, encontrado, por exemplo, no caso de osteoclastos e osteoblastos que atuam para equilibrar a densidade óssea por meio de deposição e depleção de material. Nós replicamos isso com componentes muito mais simples:óleo, água e poliolefinas. "Os detalhes estão agora online em Avanços da Ciência .

p Ele e seus colegas acreditam que é a primeira demonstração de transporte ou relocação de nanopartículas de superfície para superfície, e sugerir que "o desenvolvimento desses métodos seria excepcionalmente útil como uma técnica não invasiva para a transferência de propriedades de nanopartículas (química, óptico, magnético ou eletrônico) de um material para outro. "

p O processo é diferente da limpeza convencional, e encapsulamento de nanopartículas e processos de liberação "representam uma rota potencial para processos eficientes de transporte e / ou reciclagem de materiais, "acrescentam.

p Os autores dizem que "projetar materiais que imitem a função complexa da biologia é uma promessa para traduzir a eficiência e a especificidade dos processos celulares em simples, sistemas sintéticos inteligentes. "As aplicações futuras podem incluir a promoção da adesão celular, que é necessário para manter estruturas multicelulares, e entrega de drogas, por exemplo.

p Emrick diz que ele e seus co-autores da UMass Amherst, incluindo Richard Bai, George Chang e Al Crosby procuraram adaptar esses avanços de inspiração biológica em duas áreas:gotículas de emulsão estabilizada com polímero que pegam nanopartículas engolfando-as no fluido da gotícula, e gotículas que podem depositar nanopartículas em regiões danificadas de substratos para funções de reparo.

p Seu sistema experimental usou hidroxiapatita, uma estrutura rica em fosfato de cálcio que se assemelha à composição principal do osso. Eles avaliaram a eficiência de captação em várias condições experimentais e tentaram estabelecer a versatilidade da captação de nanopartículas usando uma variedade de substratos inorgânicos e plásticos. Os pesquisadores descobriram que a captação era ruim em certas superfícies, sugerindo que "a composição do substrato pode ser explorada para ajustar a extensão relativa da captação de nanopartículas."

p Emrick aponta que o projeto, apoiado pelo Escritório de Ciências Básicas de Energia do Departamento de Energia dos EUA, também reflete um método "eficiente em átomos" para limpeza e reparo de materiais. Por causa de sua simplicidade inerente e conservação de material, a eficiência do átomo é um conceito importante na abordagem da "química verde" para a produção de produtos.