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Il metodo dell'innovazione nella sintesi di nanoparticella apre la strada per le nuove applicazioni farmaceutiche e biomediche

L'istituto della bioingegneria e della nanotecnologia (IBN) ha messo a punto un metodo novello per gestire simultaneamente la dimensione e la morfologia delle nanoparticelle, che possono essere utilizzate nella sintesi farmaceutica e nelle applicazioni biomediche novelle.

Questa ricerca approfondita recentemente è stata descritta nel giornale principale di chimica, Angewandte Chemie e gli Stati Uniti brevettano file sull'invenzione.

Il Dott. Yu Han del ricercatore e prof. Jackie Y. Ying del direttore esecutivo di IBN hanno sviluppato una tecnica della fluorocarburo-mediare-sintesi che produce le particelle nanometro di taglia tra compreso 50 e 300 nanometro con le dimensioni musicali del poro nell'ordine di 5-30 nanometro (la larghezza dei capelli umani è circa 80.000 nanometro).

“Le nanoparticelle nanoporous sono nominate dopo il nostro istituto, definito ` IBN-1' a ` IBN-5'. Rappresentano una nuova classe di materiali che sono adattati simultaneamente con la dimensione delle particelle del nanometro-disgaggio ed i pori nanometro di taglia. Ciò è un bello esempio di nanotecnologia dal basso del `' permessa da chimica sovramolecolare,„ ha detto prof. Ying.

I tentativi precedenti a sintetizzare tali nanoparticelle hanno creato le particelle che sono state limitate nel tipo di struttura, nel grado di ordinazione strutturale e nell'intervallo delle dimensioni del poro. La maggior parte delle tecnologie correnti possono produrre soltanto la struttura esagonale dimensionale 2 con il piccolo diametro del poro (< 5 nanometro). In molti casi, la strumentazione speciale della sintesi di vapore-fase è richiesta.

La tecnica semplice del bagnato-prodotto chimico di IBN usa due tipi differenti di tensioattivi (un composto chimico solubile che diminuisce la tensione superficiale fra i liquidi). Un tensioattivo funge da modello per la struttura mesoporous, mentre l'altro è usato per limitare la crescita delle particelle alle dimensioni di nanometro.

Questo metodo può essere usato per creare varie nanoparticelle con le aree enormi e dimensione e struttura molto bene-definite del poro.

L'un'applicazione importante di queste nanoparticelle nanoporous si trova nella produzione delle droghe chirali pure, che compongono oltre un terzo di tutte le droghe farmaceutiche corrente hanno venduto universalmente. Le droghe chirali sono comprese “le molecole sinistre„ e “di mano destra„, di cui tutt'e due sono immagini di specchio di a vicenda. Soltanto uno di queste molecole fornisce l'effetto terapeutico. Nel processo di produzione, i catalizzatori sono usati per sintetizzare selettivamente la molecola chirale preferita che provvede al trattamento terapeutico senza effetti collaterali indesiderati. Tuttavia, questi catalizzatori esistono normalmente in una fase liquida omogenea, che li rende difficili essere separato e riutilizzato.

Il gruppo di prof. Ying a IBN ha sviluppato gli approcci novelli per vincolare questi catalizzatori sui materiali nanoporous sintetizzati dalla sua tecnica del bagnato-prodotto chimico. Ciò rende i catalizzatori in un modulo solido, permettendo loro di essere recuperato e di riutilizzato facilmente con i trattamenti di filtrazione o di centrifugazione semplici. Ciò tiene conto la sintesi più efficiente di un'ampia varietà di prodotti farmaceutici.

Questo miglioramento nel processo di fabbricazione della droga può potenzialmente piombo alle maggiori riduzioni dei costi, poichè la produzione dell'ingrediente chirale corrente rappresenta 10-40% del costo complessivo. L'invenzione di IBN potrebbe potenzialmente avere un impatto significativo sull'industria chirale dei prodotti farmaceutici, un settore a crescita rapida che ha generato le vendite US$143 miliardo nel 2003.

Altre applicazioni delle nanoparticelle nanoporous di IBN comprendono i trattamenti terapeutici come la consegna e la terapia genica mirate a della droga. Le nanoparticelle della dimensione e della struttura varianti possono essere create per fungere da portafili per le droghe, i geni e le proteine. Inoltre, queste nanoparticelle porose possono essere usate per ospitare i punti di quantum e le nanoparticelle magnetiche per le applicazioni dell'unità di quantum e bioimaging.