Os polímeros helicoidais poden organizarse e ensamblarse para formar nanoesferas. Estas estruturas son capaces de encapsular outras partículas como as dos fármacos e actuar como potenciais transportadores a nivel molecular. Agora, investigadores do Centro de Investigación en Química Biolóxica e Materiais Moleculares (CiQUS) da Universidade de Santiago (USC) demostraron que é posible controlar a liberación das substancias encapsuladas empregando luz, nun artigo asinado por Manuel Núñez-Martínez, Manuel Fernández-Míguez, Emilio Quiñoá e Félix Freire.
A súa investigación amosou que unha reacción fotoquímica pode provocar a degradación dos polímeros, liberando a carga que transportan, que no caso deste experimento eran diminutas partículas metálicas e fluorescentes. O sentido de xiro e o grao de pregamento da hélice inflúen neste proceso: as hélices estiradas tardan máis en inmolarse baixo a luz que aquelas máis comprimidas. Deste xeito, os autores do traballo abren a porta a poder mesmo controlar de maneira gradual a cantidade de substancia liberada, o que sería de gran interese para a entrega de fármacos.
Os resultados deste estudo, publicados na revista Angewandte Chemie, son un novo avance para comprender mellor os parámetros que gobernan o comportamento dos polímeros helicoidais. Cambiando e modificando eses parámetros é posible asignarlles a estes compostos distintas funcións de interese tanto no ámbito biolóxico como no dos materiais, e ampliar así o abano de aplicacións.
Imprescindibles para desempeñar funcións vitais
A investigación do CiQUS partiu do feito de que algunhas moléculas esenciais para a vida teñen forma de hélice. É determinante na formación destas hélices a quiralidade, unha propiedade que lles impide ás moléculas superpoñerse coa súa imaxe especular e que, neste caso, propicia a aparición de estruturas helicoidais. E é precisamente esta peculiar configuración, que se asemella a un tirabuzón, a que lles permite a moléculas como as do ADN ou as proteínas desempeñar as súas distintas funcións vitais no ámbito biolóxico. No laboratorio imítase este tipo de sistemas mediante os seus análogos sintéticos, os polímeros helicoidais, que ademais poden autoensamblarse para formar novas estruturas como, por exemplo, nanoesferas.
A forma en que se organizan as distintas moléculas que compoñen os polímeros helicoidais permite diferenciar unha cadea principal, que funciona a modo de columna vertebral, e outra cadea lateral. Desta última colgan distintos grupos funcionais, conxuntos de moléculas que inflúen, por exemplo, no grao de pregamento da hélice e na súa capacidade de interactuar coa contorna. Esta cadea secundaria afecta tamén á maneira na que os polímeros se axustan entre eles para formar nanoestruturas.
Un cambio moi sutil na molécula que conecta a cadea principal e os grupos funcionais provoca unha variación da súa acidez, e isto ten un grande impacto sobre o patrón que seguen os polímeros ao agregarse. Os científicos estudaron o comportamento de distintos polifenilacetilenos, unha familia de polímeros moi versátiles, e observaron que estas diferenzas na estrutura secundaria daban como resultado nanoesferas con maior ou menor densidade. Ademais, os investigadores conseguiron controlar o tamaño destas nanoesferas modificando unicamente a proporción de auga engadida ao disolvente durante a súa preparación, sen necesidade de recorrer a estabilizantes. Este enfoque sostible permite levar a cabo a síntese destas partículas de maneira respectuosa co medio ambiente.
Referencia: Size Control of Chiral Nanospheres Obtained via Nanoprecipitation of Helical Poly(phenylacetylene)s in the Absence of Surfactants (Publicado en Angewandte Chemie)
