Cepillos moleculares inteligentes
Los cepillos de polímeros son largas cadenas de moléculas unidas por un extremo a una superficie, de forma tal que las cadenas se encuentran a cierta distancia del punto de anclaje. A pesar de que las cadenas moleculares normalmente están entrelazadas, las moléculas en los cepillos de polímeros están muy cercanas entre sí, por lo que se repelen, causando su distanciamiento. Dado que estas cadenas pueden unirse a numerosos sustratos y alteran su estructura ante los estímulos ambientales, podrían servir para diseñar materiales inteligentes. El proyecto financiado por la Unión Europea POLYBRUSH (Dynamics in polymer brush-nanoparticle systems) desarrolló un sistema modelo con el fin de comprender mejor el funcionamiento de los cepillos de polímeros. Como en la mayoría de las aplicaciones los cepillos de polímeros interactúan con nanopartículas, POLYBRUSH desarrolló un sistema de cepillos de polímeros y de nanopartículas de oro. En primer lugar, los científicos anclaban los cepillos de polímeros con diferentes propiedades y longitudes de la cadena al sustrato de silicio, tras lo cual analizaban sus estructuras utilizando técnicas de imaginología avanzadas. Después, adaptaron las nanopartículas de oro para mejorar su estabilidad cuando las incorporan a los cepillos de polímeros. Los científicos utilizaron insulina, que contiene átomos de azufre, los cuales se fijan fuertemente al oro. Este «taponado de insulina» confirió mucha estabilidad a las nanopartículas de oro incluso en condiciones severas. Como las nanopartículas de oro taponadas con insulina son solubles en agua, también son de gran utilidad en aplicaciones biomédicas. Este estudio ha permitido resolver muchos de los inconvenientes que antes impedían a los científicos estudiar la dinámica de estos complejos sistemas. Comprender las interacciones entre las nanopartículas y los cepillos de polímeros permitirá mejorar el diseño de los mismos, dirigido a aplicaciones médicas, ambientales e industriales.
Palabras clave
Materiales inteligentes, cepillos de polímeros, nanopartículas, oro, taponado de insulina
