Revista de Investigación y Desarrollo
Acceso abierto
ISSN: 2311-3278
ISSN: 2311-3278
Nekane Guarrotxena
La agrupación de las propiedades físicas individuales (dispersión de la luz, emisión y absorción, y respuesta magnética) de las nanopartículas inorgánicas (NP) con las estructuras químicas relacionadas derivadas de la morfología y, en consecuencia, la microestructura de las cadenas poliméricas hablan por sí solas del papel clave que desempeñan. dentro del desarrollo de nanomateriales y nanocompuestos altamente funcionales. Hasta ahora, polímeros inteligentes funcionalesCada vez es más sencillo diseñar y sintetizar nanomateriales multifuncionales con una interesante gama de respuestas predecibles y otras propiedades. Un polímero inteligente, por definición, puede convertir energía de una forma a otra respondiendo a un cambio en algunos estímulos (temperatura, pH, resistencia mecánica o campos eléctricos y magnéticos) en su entorno. Por lo tanto, los polímeros inteligentesse utilizan en biotecnología, medicina e ingeniería, en aplicaciones tales como sistemas de administración de fármacos, separación química, sensores y actuadores. Debido a la idea del gran interés dentro de la comunidad científica, incluso cuando se han realizado importantes investigaciones en los últimos años sobre los enfoques efectivos de recubrimiento de polímeros de NP, sigue siendo necesario el establecimiento de protocolos más recientes para su funcionalización. Dentro de este desempeño, nos gustaría destacar el desarrollo actual en su integración exitosa a través del injerto multidentado a la conjugación que asegura las características extremadamente buscadas, como tamaño hidrodinámico compacto, anfifílico, pH y termorrespuesta, y propiedades ópticas mejoradas para futuras bio- y aplicaciones tecnológicas de nuestros prácticos materiales nanohíbridos.
Las evidentes pertenencias fisicoquímicas de las nanopartículas coloidales (NP) han completado esta clase de materiales muy esperanzadores para las solicitudes frecuentes en todos los campos relacionados con las nanopartículas (ciencia, tecnología y medicina). Estas propiedades ajustables dependientes del tamaño y la forma también se pueden personalizar mediante la alteración de la superficie, la funcionalización o la hibridación con otros nanomateriales y/o polímeros para solicitudes específicas. Funcionalización de nanopartículas inorgánicas con polímerosy/o moléculas con intenciones razonables proponen un camino hacia la ingeniería de sistemas complejos receptivos y multifuncionales. Los materiales poliméricos sensibles a estímulos responden durante un período afectado gracias a variaciones muy pequeñas en su entorno (estrés, temperatura, luz, fuerza iónica, pH, humedad y campos eléctricos o magnéticos). Hasta ahora, los polímeros inteligentes prácticos se están volviendo cada vez más sencillos para diseñar y fabricar nanomateriales con una variedad motivadora de reacciones esperadas y otras propiedades. Además, la hibridación de NPs con polímeros receptores de estímuloscontrolar y estabilizar su ensamblaje, y en consecuencia, la simbiosis entre ambos componentes (nanopartículas y polímeros envolventes), puede dar como resultado nanomateriales inteligentes que combinen, cambien o presenten propiedades novedosas a partir de sus sistemas individuales. Estos materiales están desempeñando un papel cada vez más relacionado durante una amplia selección de solicitudes, como sistemas y dispositivos ópticos inteligentes, sistemas microelectromecánicos, recubrimientos, biosensores y diagnósticos. En la idea de la gran atención dentro de la comunidad científica, incluso cuando se ha realizado un estudio importante en los últimos años sobre el recubrimiento polimérico de NPs, la formación de nuevos protocolos para su funcionalización sigue siendo deseable. Esta charla destacará los avances actuales en el área de las nanoestructuras híbridas orgánico-inorgánicas multifuncionales.que se autoensamblan a partir de bloques de construcción nanoestructurados, que estudian en el desarrollo de respuestas ópticas nano-híbridas en función del impacto de estímulos externos de pH y temperatura. El principal desarrollo dentro del campo de los nanomateriales híbridos orgánico-inorgánicos fue estimulado por aplicaciones frecuentes en química, física, ciencias de la vida, medicina y tecnología. En la actualidad, dentro del campo de los materiales híbridos, los académicos pueden optar por imitar materiales naturales complejos o competir con la naturaleza mediante la creación de nuevos materiales artificiales. La profunda comprensión mecánica y la comprensión estructural logradas en los últimos años guiarán una ola de reemplazo dentro de la planificación de materiales híbridos a nivel atómico y molecular.
Los nanomateriales con estructuras y composiciones químicas controlables, grandes proporciones de superficie a volumen, varias propiedades de superficie y funcionalidades ofrecen muchas oportunidades para regular la función biológica de la proteína incorporada1–5 con aplicaciones potenciales interesantes en catálisis,6–9administración de fármacos,10–13 y biosensores.14 –17De lejos, inmovilizaciónde proteína en nanomateriales, la conjugación química de proteína con polímeros artificiales, la reticulación in situ de proteína con polímeros y el autoensamblaje de proteína con componentes orgánicos/inorgánicos representan métodos normalmente utilizados para preparar bionanomateriales híbridos con proteína incorporada, como se analiza en una serie de revisiones.1,9,18–22El diseño y la síntesis de tales bionanomateriales híbridos siguen siendo un desafío en términos de adaptar las estructuras de los bionanomateriales en respuesta a sus aplicaciones. Esta revisión se centra en los avances recientes de los métodos de preparación y las estructuras de nanomateriales híbridos funcionales de proteínas orgánicas e inorgánicas con aplicaciones potenciales para la biocatálisis y la administración de fármacos. Estos métodos recientemente desarrollados se agrupan en categorías en términos de conjugados de proteína y polímero, nanogeles de proteína y polímero, y nanomateriales híbridos complejos con proteína incorporada. El diseño y la síntesis de estos materiales para la administración de fármacos y la catálisis enzimática también se analizan con referencia a las moléculas biológicas modificadas convencionalmente.
Los nanomateriales híbridos contienen dos o más componentes diferentes, típicamente componentes inorgánicos (iones metálicos, grupos o partículas metálicas, sales, óxidos, sulfuros, elementos no metálicos y sus derivados, etc.) y componentes orgánicos (grupos o moléculas orgánicas, ligandos, biomoléculas , sustancias farmacéuticas, polímeros, etc.) que se unen mediante interacciones específicas que dan como resultado la mejora sinérgica de sus propiedades funcionales. Una jerarquía de interacciones puede estar involucrada en la construcción de materiales híbridos, desde la construcción de moléculas (enlaces covalentes, complejación π, etc.) hasta la unión a nanoescala y el autoensamblaje (una amplia variedad de interacciones intermoleculares, incluidas interacciones electrostáticas, dispersión interacciones, enlaces H, etc.) y micro estructuración (interacciones cooperativas en modos múltiples).