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Posted in | Nanomaterials
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Estabilidade de nanopartículas de mudar, dependendo do pH do Meio Ambiente

Published on June 10, 2010 at 3:07 AM

Usando um truque químico que lhes permite alterar a acidez de uma solução quase que instantaneamente, uma equipe do Instituto Nacional de Padrões e Tecnologia (NIST) tem demonstrado uma técnica simples e eficaz para quantificar a forma como a estabilidade de soluções de nanopartículas mudar quando a acidez do seu ambiente muda de repente.

O método de medição eo problema estudados são parte de um esforço mais amplo no NIST para compreender as implicações ambientais, de saúde e segurança das nanopartículas.

Qualquer alteração na solubilidade de nanopartículas com acidez local (pH), em última análise afeta a forma como eles são distribuídos no ambiente, bem como seu potencial de captação para os organismos. Isto é crucial quando projetando nanopartículas para uso em medicina, explica o engenheiro químico do NIST Vivek Prabhu. "As células do corpo são muito compartimentadas. Há lugares dentro da célula que têm pH muito diferentes. Por exemplo, no mar da célula, o citosol, o pH é regulamentado sejam cerca de 7,2, que é ligeiramente básica. Mas dentro do lisossomo, que é onde as coisas vão começar quebrado, o pH é cerca de 4,5, por isso é muito ácido. "

Execução de testes sucessivos no NIST mostram como aglomeração de nanopartículas típico em uma solução depende de mudanças na acidez.

Nanopartículas projetado para uso em terapia medicamentosa ou como agentes de contraste para imagens médicas são normalmente revestidos com moléculas para prevenir que as partículas se aglomerem, o que reduziria sua eficácia. Mas a eficácia do revestimento anti-aglomeração, muitas vezes depende do pH do ambiente. De acordo com a equipe do NIST, embora seja relativamente fácil de pôr nanopartículas em uma solução a um pH particular e no estudo da estabilidade da suspensão durante tempos longos, é difícil dizer o que acontece quando as partículas são repentinamente expostos a um nível diferente de acidez como ocorre frequentemente em contextos ambientais e aplicação. Quanto tempo leva-los a reagir a esta mudança e como?

"Nossa idéia toma emprestado alguns dos materiais utilizados na fotolitografia para fazer microcircuitos", diz Prabhu. "Não são moléculas que tornam-se ácidos quando você acender uma luz sobre os geradores de foto-ácido. Assim em vez de manualmente derramar ácido em uma solução e agitação ao redor, você começa com uma solução em que essas moléculas já são misturados e dissolvidos. Uma vez que você luz brilhar sobre ele ... bam! Fotólise ocorre e torna-se ácido. " A acidez da solução pode ser feito para saltar um passo-uma grande quantidade escolhida pelo experimentador, sem precisar esperar para misturar ou perturbar a solução. "Dá-lhe uma maneira de sondar a dinâmica solução de nanopartículas em escalas de tempo muito mais curto do que antes", diz Prabhu.

Usando seus "instant ácido" técnica de espalhamento de luz e instrumentos para monitorar a agregação das nanopartículas, a equipe do NIST acompanhou o crescimento de aglomerados de nanopartículas de látex quimicamente estabilizado para os primeiros segundos após a indução da transição pH com a luz. Seus resultados demonstram que sob certas condições, a estabilidade das nanopartículas-sua tendência de resistir aglomeração torna-se muito sensível ao pH. Estudos como esses poderiam fornecer uma base mais sólida para projetar nanopartículas para aplicações como alvo as células tumorais que apresentam níveis de acidez significativamente diferentes das células normais.

Fonte: http://www.nist.gov/index.html

Last Update: 5. October 2011 12:25

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