Anvendelsen af ​​flydende krystaller er blevet udvidet til lægemiddelindkapsling

Forskere fra Complutense University of Madrid (UCM) og NOVA University of Lissabon (UNL) har brugt platin (Pt) forbindelser af flydende krystallinsk natur til at designe nanokrystalstrukturer, der effektivt kan indkapsle og transportere vanduopløselige lægemidler, der ellers er vanskelige at forvalte.

Studiet, udgivet i Nano forskning , viser, at udover deres anvendelser i biobilleddannelsesteknikker som fosforescerende markører, de nye Pt(II) nanokrystaller kan også have en anvendelse i biomedicin:at indkapsle vanduopløselige lægemidler.

Sådanne hydrofobe lægemidler omfatter nogle antitumorterapier, som er svære at administrere på grund af deres ringe opløselighed i vand, gør det nødvendigt at øge dosis for at opnå den ønskede terapeutiske effekt, hvilket også øger toksicitet og bivirkninger hos patienten.

"For at eliminere disse problemer, vi har strategisk designet Pt(II) nanokrystaller med ideelle strukturelle egenskaber, der gør dem til fremragende kandidater til at indkapsle og transportere vanduopløselige stoffer, " forklarede Mercedes Cano, hovedefterforskeren for MatMoPol-gruppen i afdelingen for uorganisk kemi ved UCM.

Indre hulrum isoleret fra vand

Cristián Cuerva, som var forsker ved Institut for Uorganisk Kemi ved UCM, da dette forskningsområde blev lanceret og nu er ved UNL, afslørede, at "tilstedeværelsen af ​​forlængede alkylkæder orienteret mod det ydre af nanokrystallerne letter deres stabile spredning i vand, " og tilføjer, at "dem, der er placeret mod det indre, favoriserer tilbageholdelsen af ​​hydrofobe stoffer i det indre hulrum."

For at gennemføre undersøgelsen, forskerne forberedte de nye selvlysende Pt(II) nanokrystaller inde i små sfæriske emulsioner dannet ved at blande vand med et olieagtigt opløsningsmiddel.

Efterfølgende fordampning af opløsningsmidlet skaber et indre hulrum, der er fuldstændig isoleret fra det vandige medium og præsenterer de ideelle egenskaber til at indkapsle hydrofobe lægemidler.

Indkapslingsassayene blev udført under anvendelse af coumarin 6 (C6), en selvlysende forbindelse, der er praktisk talt uopløselig i vand, som en hydrofob stofmodel. Efterfølgende analyse afslørede tilstedeværelsen af ​​C6 inde i nanokrystallerne, opnåelse af en høj indkapslingseffektivitet på op til 79 %.

Fra LCD til nanokapsler

En af de store revolutioner inden for flydende krystaller var deres brug i LCD-skærme på tablets, e-bøger, bærbare computere og digitale ure, selvom de nu kan blive fortrængt af OLED-systemer, som giver bedre ydeevne.

"I de seneste årtier har netop da mange mennesker troede, at flydende krystaller havde "nået loftet, "Vi har fundet ud af, at disse materialer besidder og forbedrer yderligere egenskaber såsom phosphorescens og ledningsevne, baner vejen for nye teknologiske anvendelser inden for luminescerende sensorer og elektriske batterier. Ved at bruge nanovidenskab og nanoteknologi, vi har nu vist, at flydende krystaller også kunne være til stor nytte inden for biomedicin, " konkluderede Cuerva.