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Protein Diffusion in the Membrane01:24

Protein Diffusion in the Membrane

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Proteins show rotational as well as lateral diffusion across the membrane. The lateral diffusion of proteins was confirmed through the cell fusion experiment where mouse and human cells were fused, resulting in hybrid cells. When the human and mouse cells fused, the specific membrane proteins on human and mouse cells were marked with the red and green-fluorescent markers, respectively. Initially, the red and green fluorescence was located on the respective hemisphere of the cell. As time...
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Site-Targeted Drug Delivery Systems: Polymeric Carriers01:24

Site-Targeted Drug Delivery Systems: Polymeric Carriers

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Polymeric carriers enhance targeted drug delivery by increasing efficacy while minimizing off-target effects. These carriers comprise a biodegradable polymeric backbone integrated with functional elements that enable targeting, improve physicochemical properties, and regulate drug release.Targeting MechanismsThe targeting ability of polymeric carriers is mediated by a homing device, which is a molecular recognition component designed to selectively bind to specific tissues or cells. Monoclonal...
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Polymers02:34

Polymers

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The word polymer is derived from the Greek words “poly” which means “many” and “mer” which means “parts”. Polymers are long chains of molecules composed of repeating units of smaller molecules, known as monomers. They either occur naturally, such as DNA and proteins, or can be constructed synthetically, like plastics. They have varied structural characteristics, such as linear chains, branched chains, or complex networks, that contribute to the...
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Polymers: Molecular Weight Distribution01:10

Polymers: Molecular Weight Distribution

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For any given polymer, the weight average molecular weight (Mw) is higher than, if not equal to, the number average molecular weight (Mn). The only situation in which the weight average molecular weight and the number average molecular weight are equal is when a polymer consists only of chains with equal molecular weight. However, this never happens in a synthetic polymer, since it is difficult to control the polymerization process up to a molecular level with accuracy to a hundred percent.
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Polymer Classification: Crystallinity01:21

Polymer Classification: Crystallinity

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Unlike ionic or small covalent molecules, polymers do not form crystalline solids due to the diffusion limitations of their long-chain structures. However, polymers contain microscopic crystalline domains separated by amorphous domains.
Crystalline domains are the regions where polymer chains are aligned in an orderly manner and held together in proximity by intermolecular forces. For example, chains in the crystalline domains of polyethylene and nylon are bound together by van der Waals...
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Factors Affecting Dissolution: Polymorphism, Amorphism and Pseudopolymorphism01:21

Factors Affecting Dissolution: Polymorphism, Amorphism and Pseudopolymorphism

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Polymorphism refers to the existence of a drug substance in multiple crystalline forms, known as polymorphs. Recently, this term has been expanded to include solvates (forms containing a solvent), amorphous forms (non-crystalline forms), and desolvated solvates (forms from which the solvent has been removed).
Some polymorphic crystals possess lower aqueous solubility than their amorphous counterparts, leading to incomplete absorption. For instance, the oral suspension of Chloramphenicol, which...
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Difusión de sitios frente a polímeros en complejos polielectrolíticos y multicapa

Hadi M Fares1, Joseph B Schlenoff1

  • 1Department of Chemistry and Biochemistry, The Florida State University , Tallahassee, Florida 32306-4390, United States.

Journal of the American Chemical Society
|October 6, 2017
PubMed
Resumen

La formación de complejos polielectrolíticos se basa en la difusión rápida del sitio, no en la difusión lenta del polímero. Este descubrimiento explica el crecimiento multicapa y revela el ensamblaje dinámico a través del transporte de enlaces cruzados.

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Área de la Ciencia:

  • Ciencias de los Polímeros
  • Ciencias de los materiales
  • Química Física

Sus antecedentes:

  • La formación espontánea de complejos polielectrolíticos (PEC) y de múltiples capas se atribuye tradicionalmente a la interdifusión de polímeros cargados.
  • La cinética de la formación y el crecimiento de PEC se ha entendido mal, particularmente los mecanismos que impulsan el ensamblaje multicapa.

Objetivo del estudio:

  • Investigar los distintos mecanismos de transporte de masa de las moléculas de polímeros frente a los sitios cargados dentro de las películas delgadas de PEC.
  • Aclarar el papel de la difusión del sitio en la cinética y los regímenes de crecimiento de las capas múltiples de PEC.
  • Identificar las condiciones que promueven el crecimiento completo de múltiples capas en función de las características de difusión.

Principales métodos:

  • Se utilizaron técnicas sensibles de etiquetado isotópico para rastrear por separado la difusión de las moléculas de polímero y los sitios extrínsecos dentro de las películas PEC.
  • Coeficientes de difusión examinados de los sitios y de los polímeros en los complejos de poli (diallildimetilamonio) (PDADMA) y poli (estirenesulfonato) (PSS).
  • Coeficientes de difusión del sitio correlacionados con la concentración de sal ambiental (fuerza iónica).

Principales resultados:

  • La difusión del sitio dentro de las PEC es al menos dos órdenes de magnitud más rápida que la difusión del polímero, impulsada por reordenamientos locales.
  • La difusión del sitio depende en gran medida de la concentración de sal, con sitios de PDADMA que se difunden más rápido que los sitios de PSS, lo que explica el crecimiento asimétrico de múltiples capas.
  • La difusión del sitio rige el crecimiento multicapa a través de regímenes lineales y exponenciales, lo que permite fenómenos como la penetración de PDADMA a través de las capas PSS.
  • Las condiciones para el crecimiento exponencial completo se identificaron haciendo coincidir la longitud de difusión con el grosor de la película, independientemente del peso molecular, lo que sugiere que la densidad de emparejamiento de iones es clave.

Conclusiones:

  • El ensamblaje complejo de polielectrolitos y el crecimiento multicapa son impulsados principalmente por la rápida difusión del sitio, no por la lenta difusión del polímero.
  • La difusión del sitio proporciona una nueva comprensión mecanicista de la formación, cinética y dinámica de crecimiento de PEC.
  • Los PEC representan el ensamblaje dinámico de materiales a granel mediante el transporte de enlaces cruzados o defectos, ofreciendo una perspectiva más amplia de los procesos de autoensamblaje.