Nanopartículas carregadas podem afetar o comportamento de fase das membranas lipídicas, induzindo uma transição de uma fase líquida desordenada (Ld) para uma fase sólida ordenada (So). As membranas lipídicas são compostas por uma bicamada fosfolipídica, que é uma camada dupla de fosfolipídios. Os fosfolipídios são moléculas anfipáticas, o que significa que possuem regiões hidrofílicas (que amam a água) e hidrofóbicas (que odeiam a água). Os grupos principais hidrofílicos dos fosfolipídios ficam voltados para o ambiente aquoso em ambos os lados da membrana, enquanto as caudas hidrofóbicas dos ácidos graxos ficam voltadas uma para a outra no centro da membrana.
O comportamento de fase das membranas lipídicas é determinado pela temperatura e pela composição da membrana. Em baixas temperaturas, as membranas lipídicas estão em uma fase sólida ordenada (So), na qual as caudas dos ácidos graxos estão fortemente compactadas. À medida que a temperatura aumenta, as caudas de ácidos graxos tornam-se mais desordenadas e a membrana transita para uma fase líquida desordenada (Ld).
Nanopartículas carregadas podem afetar o comportamento de fase das membranas lipídicas, interagindo com os grupos principais carregados dos fosfolipídios. Esta interação pode induzir uma transição de uma fase Ld para uma fase So, mesmo em baixas temperaturas. Isso ocorre porque as nanopartículas carregadas podem neutralizar a repulsão eletrostática entre os grupos de cabeças carregadas de fosfolipídios, permitindo que as caudas de ácidos graxos se aglomerem de forma mais compacta.
A capacidade das nanopartículas carregadas de induzir uma transição de fase Ld para So em membranas lipídicas tem implicações importantes para o projeto de sistemas de administração de medicamentos. Nanopartículas podem ser usadas para distribuir medicamentos através de membranas lipídicas, e o comportamento da fase da membrana pode afetar a eficiência da distribuição de medicamentos. Ao controlar a carga das nanopartículas, é possível projetar sistemas de distribuição de medicamentos que sejam mais eficazes na distribuição de medicamentos através das membranas lipídicas.
