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El método de la ruptura en síntesis del nanoparticle pavimenta la manera para los nuevos usos farmacéuticos y biomédicos

El instituto de la bioingeniería y de la nanotecnología (IBN) ha desarrollado un método nuevo para controlar simultáneamente la talla y la morfología de los nanoparticles, que se pueden utilizar en síntesis farmacéutica y usos biomédicos nuevos.

Esta investigación innovadora fue ofrecida recientemente en el gorrón de cabeza de la química, Angewandte Chemie, y Estados Unidos patentan se han archivado en la invención.

El Dr. Yu Han del científico de la investigación y el director ejecutivo profesor Jackie Y. Ying de IBN han desarrollado una técnica de la fluocarbono-mediar-síntesis que produce partículas nanómetro-clasificadas de entre 50 y 300 nanómetro con tallas armoniosas del poro en el rango de 5-30 nanómetro (la anchura de un cabello humano es aproximadamente 80.000 nanómetro).

“Los nanoparticles nanoporous se nombran después de nuestro instituto, llamado el ` IBN-1' al ` IBN-5'. Representan una nueva clase de los materiales que se adaptan simultáneamente con talla de partícula de la nanómetro-escala y los poros nanómetro-clasificados. Éste es un ejemplo hermoso nanotecnología ascendente del ` de la' hecha posible por química supramolecular,” dijo a profesor Ying.

Las tentativas anteriores en la sintetización de tales nanoparticles crearon las partículas que fueron limitadas en el tipo de estructura, el grado de ordenar estructural y el alcance de las tallas del poro. La mayoría de las tecnologías actuales pueden producir solamente la estructura hexagonal de 2 dimensiones con el pequeño diámetro del poro (< 5 nanómetro). En muchos casos, se requiere el equipo especial de la síntesis de la vapor-fase.

La técnica simple de la mojado-substancia química de IBN utiliza dos diversos tipos de tensioactivador (una composición química soluble que reduce la tensión de superficie entre los líquidos). Un tensioactivador actúa como el patrón para la estructura mesoporous, mientras que el otro se utiliza para limitar el incremento de las partículas a las dimensiones del nanómetro.

Este método se puede utilizar para crear una variedad de nanoparticles con superficies enormes, y talla y estructura muy bien-definidas del poro.

Un uso importante de estos nanoparticles nanoporous miente en la producción de drogas quirales puras, que componen sobre una mitad de todas las drogas farmacéuticas vendieron actualmente por todo el mundo. Las drogas quirales se comprenden “de las moléculas zurdas” y “derechas”, que son imágenes de espejo de uno a. Solamente uno de estas moléculas ofrece el efecto terapéutico. En el proceso de producción, los catalizadores se utilizan para sintetizar selectivamente la molécula quiral preferida que preve el tratamiento terapéutico sin efectos secundarios indeseados. Sin embargo, estos catalizadores existen normalmente en una fase líquida homogénea, que los hace difíciles ser separado y ser reutilizado.

El grupo de profesor Ying en IBN ha desarrollado nuevos enfoques para inmovilizar estos catalizadores en los materiales nanoporous sintetizados por su técnica de la mojado-substancia química. Esto rinde los catalizadores en una forma sólida, permitiéndoles ser recuperado y ser reutilizado fácilmente con procesos de filtración o de centrifugación simples. Esto permite la síntesis más eficiente de una amplia variedad de productos farmacéuticos.

Esta mejoría en el proceso de fabricación de la droga puede potencialmente llevar a mayor ahorro en costes, pues la producción del ingrediente quiral explica actualmente 10-40% del costo total. La invención de IBN podría potencialmente tener un impacto importante en la industria quiral de los productos farmacéuticos, un sector de rápido crecimiento que generó las ventas US$143 mil millones en 2003.

Otros usos de los nanoparticles nanoporous de IBN implican tratamientos terapéuticos como lanzamiento y terapia génica apuntados de la droga. Nanoparticles de la talla y de la estructura diversas se puede crear para actuar como ondas portadoras para las drogas, los genes y las proteínas. Además, estos nanoparticles porosos se pueden utilizar para recibir puntos del quantum y los nanoparticles magnéticos para los usos del dispositivo el bioimaging y del quantum.