Num novo estudo, investigadores da Universidade do Missouri criaram uma prova de conceito de uma nanocápsula – um recipiente microscópico – capaz de entregar uma “carga útil” específica para um local alvo.



O estudo, intitulado "Nanocápsulas de volume interno sem precedentes costuradas por íons de cálcio", foi publicado na Chemical Science .

Embora esteja além do escopo deste estudo, a descoberta poderá um dia impactar a forma como medicamentos, nutrientes e outros tipos de compostos químicos são administrados em humanos ou plantas. O poder da ideia inovadora para este pequeno mecanismo de entrega vem de sua estrutura inventiva, disse Gary Baker, professor associado do Departamento de Química e coautor do estudo.

"Temos a capacidade de preparar nanocápsulas de maneira uniforme e simples, unindo-as usando íons de cálcio metálico como blocos de construção ou conectando toras", disse Baker. "Ao fazer isso, podemos gerar vários reservatórios idênticos que podem transportar diferentes tipos de substâncias, ou cargas úteis. Além disso, temos provas de que as substâncias contidas podem ser transferidas através da barreira dessas nanocápsulas para uma solução externa."

Baker compara a montagem do dispositivo conceitual à forma como as lagartixas sobem pelas paredes.

"As lagartixas têm estruturas minúsculas nas almofadas dos pés que contêm subestruturas ainda menores, e essas subestruturas continuam quase no nível da nanoescala", disse Baker.

"A combinação de inúmeras subestruturas interagindo com uma superfície fornece uma base sólida para a lagartixa. Da mesma forma, essas nanocápsulas são mantidas unidas por uma multiplicidade de interações químicas fracas, mas quando somadas, fornecem uma força motriz para a montagem do final estrutura."

O estudo representa um importante passo em frente no campo da química supramolecular, disse Jerry Atwood, ilustre professor emérito de química dos curadores e líder reconhecido internacionalmente na área.

"Embora tenhamos usado moléculas fluorescentes, elas são comparáveis ​​em tamanho e funcionalidade às moléculas que alguém pode querer usar para entregar uma substância a um local específico", disse Atwood. "Portanto, esta conquista destaca o seu potencial para utilizações futuras na ciência e na medicina."

Kanishka Sikligar, pós-doutorado na MU, fez a descoberta. Sikligar, que veio para MU para estudar com Atwood, ficou surpreso com a descoberta da equipe.

“O tamanho dessas nanocápsulas vai muito além dos limites do que foi alcançado anteriormente por outros pesquisadores nesta área”, disse Sikligar. "Estou entusiasmado em ver como esta descoberta ajudará a expandir o conhecimento e a compreensão deste campo."

Mais informações: Kanishka Sikligar et al, Nanocápsulas de volume interno sem precedentes costuradas por íons de cálcio, Chemical Science (2023). DOI:10.1039/D3SC01629C
Informações do diário: Ciência Química

Fornecido pela Universidade de Missouri