As interações de macromoléculas biológicas, como ácidos nucléicos, proteínas, e os conjugados polissacarídeo-proteína podem ser imitados por polieletrólitos artificiais. Espera-se que tais complexos poliiônicos sintéticos sirvam como novas plataformas para estabilizar e entregar drogas, proteínas, ou ácidos nucleicos. No jornal Angewandte Chemie , Investigadores chineses introduziram um versátil, estratégia de preparação comercialmente aplicável de tais nanomateriais com morfologia ajustável. A preparação de bibliotecas dessas nanoestruturas biorelevantes de baixa dimensão pode ser considerada.

DNA, RNA, proteínas, e muitos conjugados polissacarídeo-proteína são macromoléculas biológicas carregadas. Eles têm estruturas complexas com funções únicas, tornando a vida celular possível. Não surpreendentemente, Espera-se que os conjuntos poliiônicos sintéticos que imitam as propriedades das macromoléculas biológicas sirvam como plataformas ideais para interação com a biologia. Com sua forma controlável e estado de carga, tais complexos poli-íon ou PICs podem servir como transportadores ativos para ácidos nucleicos em terapia genética e para a distribuição direcionada de drogas. Contudo, o design racional dos PICs ainda é um desafio porque a estrutura, morfologia final, e o estado de carga depende de milhares de parâmetros termodinâmicos e cinéticos. Muitas vezes, forma, a reatividade e a estabilidade não são reproduzíveis. Na Soochow University, Suzhou, China, o investigador Yuanli Cai e seus colegas estão, portanto, promovendo esquemas de preparação racionalizados. Com o método denominado "auto-montagem eletrostática induzida por polimerização" ou PIESA, eles agora propuseram um protocolo de preparação escalonável e de baixo custo para PICs de baixa dimensão com morfologias ajustáveis ​​para uso biomédico.

O protocolo é baseado no método de automontagem induzida por polimerização (PISA) para sintetizar racionalmente nanopartículas de copolímero em bloco em meio aquoso. Os autores expandiram o protocolo introduzindo um monômero carregado positivamente, que foi então polimerizado na presença de um poliíon pré-sintetizado de carga oposta e outra macromolécula servindo como um bloco de copolímero sem carga. O nanomaterial final consistia em complexos definidos de polímeros e copolímeros carregados. Ele mostrou propriedades notáveis.

Dependente da concentração de sólidos, os autores observaram transições estruturais dos PICs sintetizados de vesículas para vesículas compartimentadas para filmes flexíveis ultrafinos de grande área. E dependendo do solvente usado, filmes com poros densos ou nanofios extremamente longos tornaram-se dominantes, o último levando à gelificação. Os autores apontaram que seu protocolo PIESA sob polimerização com luz visível produz "alta reprodutibilidade de estrutura em uma escala comercialmente viável em condições aquosas ecologicamente corretas a 25 ° C." Em outras palavras, nanomateriais complexos com morfologia sintonizável e estado de carga podem ser convenientemente preparados. Aplicações biomédicas para o transporte e entrega de DNA de outros polímeros biológicos carregados em seu local de ação e estão previstas, bem como uma biblioteca de nanomateriais de baixa dimensão com morfologia ajustável.