Posted in | Nanomaterials

Σταθερότητα των νανοσωματιδίων να αλλάξει ανάλογα με το pH του Περιβάλλοντος

Published on June 10, 2010 at 3:07 AM

Χρησιμοποιώντας ένα τέχνασμα χημική ουσία που τους επιτρέπει να αλλάξετε την οξύτητα μιας λύσης σχεδόν αμέσως, μια ομάδα στο Εθνικό Ινστιτούτο Προτύπων και Τεχνολογίας (NIST), έχει επιδείξει μια απλή και αποτελεσματική τεχνική για την ποσοτικοποίηση πώς η σταθερότητα των λύσεων νανοσωματιδίων αλλάξει όταν η οξύτητα του το περιβάλλον τους αλλάζει ξαφνικά.

Η μέθοδος μέτρησης και το πρόβλημα που μελετήθηκαν είναι μέρος μιας ευρύτερης προσπάθειας στο NIST να κατανοήσουν τις επιπτώσεις του περιβάλλοντος, την υγεία και την ασφάλεια των νανοσωματιδίων.

Κάθε μεταβολή της διαλυτότητας των νανοσωματιδίων με τις τοπικές οξύτητα (pH) επηρεάζει τελικά πώς διανέμονται στο περιβάλλον καθώς και των δυνατοτήτων τους για πρόσληψη σε άλλους οργανισμούς. Αυτό είναι ζωτικής σημασίας κατά το σχεδιασμό των νανοσωματιδίων για χρήση στην ιατρική, εξηγεί ο NIST χημικός μηχανικός Vivek Prabhu. «Τα κύτταρα στο σώμα πολύ σε διαμερίσματα. Υπάρχουν θέσεις μέσα στο κύτταρο που έχουν πολύ διαφορετικές pH. Για παράδειγμα, στη θάλασσα του κυττάρου, το κυτταρόπλασμα, το pH ρυθμίζεται να είναι περίπου 7.2, το οποίο είναι ελαφρώς βασικό. Όμως, στο εσωτερικό της lysosome, η οποία είναι όπου τα πράγματα πάνε να πάρουν κατανεμημένες, το pH είναι περίπου 4.5, έτσι είναι πολύ όξινο. "

Διαδοχικές δοκιμαστικές διαδρομές σε NIST δείχνουν πόσο συσσώρευση των τυπικών νανοσωματίδια σε μια λύση εξαρτάται από τις αλλαγές στην οξύτητα.

Τα νανοσωματίδια έχουν σχεδιαστεί για χρήση σε φαρμακευτική θεραπεία ή ως παράγοντες αντίθεσης για ιατρικής απεικόνισης συνήθως είναι επικαλυμμένα με μόρια για την πρόληψη των σωματιδίων από συσσώρευση μαζί, γεγονός που θα μείωνε την αποτελεσματικότητά τους. Αλλά η αποτελεσματικότητα των αντι-συσσώρευση επίστρωση συχνά εξαρτάται από το pH του περιβάλλοντος. Σύμφωνα με την ομάδα του NIST, ενώ είναι σχετικά εύκολο να βάλει τα νανοσωματίδια σε μια λύση σε ένα συγκεκριμένο pH και τη μελέτη της σταθερότητας της ανάρτησης σε μεγάλες περιόδους, είναι δύσκολο να πούμε τι συμβαίνει όταν τα σωματίδια ξαφνικά εκτίθενται σε ένα διαφορετικό επίπεδο οξύτητα, όπως συχνά συμβαίνει στο περιβάλλον και την εφαρμογή πλαίσια. Πόσος χρόνος χρειάζεται για να λάβει για να αντιδράσουν σε αυτή την αλλαγή και πώς;

"Η ιδέα μας δανείζεται μερικά από τα υλικά που χρησιμοποιούνται στην φωτολιθογραφία να κάνει μικροκυκλωμάτων», λέει ο Prabhu. «Υπάρχουν μόρια που γίνονται οξέα όταν λάμψει ένα φως πάνω τους-φωτογραφία γεννήτριες οξύ. Έτσι, αντί το χέρι ρίχνει οξύ σε μια λύση και αναδεύοντας το γύρω, ξεκινάτε με μια λύση στην οποία αυτά τα μόρια που ήδη έχουν αναμειχθεί και διαλύονται. Μόλις ρίξουν φως σε αυτό ... μπαμ! Φωτόλυση εμφανίζεται και γίνεται όξινο. " Η οξύτητα της λύσης μπορεί να γίνει για να πηδήσει ένα σημαντικό βήμα, ένα ποσό που επιλέγεται από τον ερευνητή-χωρίς να χρειαστεί να περιμένετε για την ανάμιξη ή η διαταραχή της λύσης. «Σου δίνει έναν τρόπο για να εξετάσουν τη δυναμική λύση νανοσωματιδίων σε πολύ μικρότερο από ό, τι πριν από τα χρονοδιαγράμματα», λέει ο Prabhu.

Χρησιμοποιώντας τους "στιγμιαίο οξύ" τεχνική και τα μέσα σκέδασης φωτός για την παρακολούθηση της συγκέντρωσης των νανοσωματιδίων, η ομάδα του NIST ακολούθησε την αύξηση των ομάδων της χημικώς σταθεροποιημένη λατέξ νανοσωματίδια για τα πρώτα δευτερόλεπτα μετά που προκαλεί τη μετάβαση του pH με το φως. Τα αποτελέσματά τους δείχνουν ότι, υπό ορισμένες προϋποθέσεις, τη σταθερότητα των νανοσωματιδίων-τάση τους να αντισταθούν συσσωμάτωση-γίνεται πολύ ευαίσθητο στο pH. Μελέτες όπως αυτές θα μπορούσαν να παράσχουν ένα ισχυρότερο θεμέλιο για το σχεδιασμό νανοσωματιδίων για εφαρμογές όπως η στόχευση καρκινικών κυττάρων που έχουν τα επίπεδα οξύτητας διαφέρουν σημαντικά από τα φυσιολογικά κύτταρα.

Πηγή: http://www.nist.gov/index.html

Last Update: 6. October 2011 17:51

Tell Us What You Think

Do you have a review, update or anything you would like to add to this news story?

Leave your feedback
Submit