Nano- y microsferas que contienen nanopartículas inorgánicas y biológicas: autoensamblaje y análisis tomográfico...

Área de la Ciencia:

• Química supramolecular
• Ciencias de los materiales
• Nanotecnología

Sus antecedentes:

• Los anfífilos de organofulerenos exhiben diversos comportamientos de autoensamblaje en entornos acuosos.
• Los métodos existentes para crear partículas de núcleo orgánico a menudo se basan en la polimerización, lo que limita su alcance y robustez.

Objetivo del estudio:

• Investigar la protonación in situ y el autoensamblaje del (4-heptilfenilo) 5C60-K+ en soluciones acuosas.
• Desarrollar un nuevo método para crear esferas de organofulereno uniformes (esferas de relleno) con tamaños controlables.
• Explorar las capacidades de encapsulación y las aplicaciones de imágenes de las fullersferas sintetizadas.

Principales métodos:

• Protonación gradual in situ de una solución orgánica de (4-heptilfenilo) 5C60-K+ utilizando agua o amortiguador.
• Caracterización de nano- y microsferas autoensambladas (fullersferas) utilizando microscopía y análisis de tamaño.
• Encapsulación de varias entidades, incluidos los tintes orgánicos, las nanopartículas inorgánicas, las proteínas y los virus, dentro de las fullersferas.
• Evaluación de la estabilidad térmica y de la resistencia a la irradiación electrónica de las esferas de relleno.

Principales resultados:

• Generación exitosa de moléculas protonadas (4-heptilfenilo) 5C60H que se ensamblan a sí mismas en fullersferas.
• Se obtuvieron diámetros de fullersphere uniformes que oscilan entre 30 nm y 2,5 μm, controlables por las condiciones de preparación y el pH del amortiguador.
• Demostró la encapsulación exitosa de diversos materiales dentro de las esferas de relleno.
• Las fullersferas son amorfas, térmicamente estables hasta 300 °C y resistentes a la irradiación de electrones.

Conclusiones:

• Un nuevo enfoque de autoensamblaje basado en la no polimerización produce esferas de organofulereno robustas (esferas de relleno).
• Las Fullerspheres ofrecen una plataforma versátil para encapsular nanopartículas y biomateriales.
• Las propiedades únicas de las fullersferas las hacen adecuadas para aplicaciones avanzadas de imágenes tomográficas por electrones.