Dans une nouvelle étude, des chercheurs de l’Université du Missouri ont créé une preuve de concept d’une nanocapsule – un conteneur microscopique – capable de délivrer une « charge utile » spécifique à un emplacement ciblé.
L’étude, intitulée « Nanocapsules d’un volume interne sans précédent serties d’ions calcium, » est publié dans Science chimique.
Bien qu’elle dépasse le cadre de cette étude, cette découverte pourrait un jour avoir un impact sur la façon dont les médicaments, les nutriments et d’autres types de composés chimiques sont administrés aux humains ou aux plantes. La puissance de l’idée avant-gardiste de ce minuscule mécanisme de délivrance vient de sa structure inventive, a déclaré Gary Baker, professeur agrégé au Département de chimie et co-auteur de l’étude.
« Nous avons la capacité de préparer uniformément des nanocapsules à l’emporte-pièce en les assemblant en utilisant des ions métalliques calcium comme éléments de base ou en reliant des journaux », a déclaré Baker. « En faisant cela, nous pouvons générer plusieurs réservoirs identiques pouvant transporter différents types de substances, ou charges utiles. De plus, nous avons la preuve que les substances qu’elles contiennent peuvent être transférées à travers la barrière de ces nanocapsules vers une solution externe. »
Baker compare l’assemblage du dispositif conceptuel à la façon dont les geckos gravissent les murs.
« Les geckos ont de minuscules structures sur les coussinets de leurs pattes qui contiennent des sous-structures encore plus petites, et ces sous-structures continuent presque à l’échelle nanométrique », a déclaré Baker.
« La combinaison d’innombrables sous-structures interagissant avec une surface fournit une base solide au gecko. De la même manière, ces nanocapsules sont maintenues ensemble par une multiplicité d’interactions chimiques faibles, mais lorsqu’elles sont additionnées, elles fournissent une force motrice pour l’assemblage du produit final. structure. »
L’étude représente une avancée importante pour le domaine de la chimie supramoléculaire, a déclaré Jerry Atwood, professeur émérite de chimie des conservateurs et leader internationalement reconnu dans le domaine.
« Bien que nous utilisions des molécules fluorescentes, elles sont comparables en taille et en fonctionnalité aux molécules que quelqu’un pourrait vouloir utiliser pour administrer une substance à un site particulier », a déclaré Atwood. « Par conséquent, cette réalisation met en évidence son potentiel pour des utilisations futures en science et en médecine. »
Kanishka Sikligar, chercheuse postdoctorale à MU, a fait la découverte. Sikligar, venu à MU pour étudier avec Atwood, a été surpris par la découverte de l’équipe.
« La taille de ces nanocapsules va bien au-delà des limites de ce qui a été réalisé auparavant par d’autres chercheurs dans ce domaine », a déclaré Sikligar. « Je suis ravi de voir comment cette découverte contribuera à élargir les connaissances et la compréhension de ce domaine. »
Plus d’information:
Kanishka Sikligar et al, Nanocapsules d’un volume interne sans précédent serties par des ions calcium, Science chimique (2023). DOI : 10.1039/D3SC01629C