Les scientifiques de Caltech ont développé un nouveau type de polymère qui peut transporter une charge chimique dans le cadre de sa structure moléculaire et la libérer en réponse à une contrainte mécanique. Le système chimique qu'ils ont développé pourrait un jour être utilisé pour créer des implants médicaux qui peuvent libérer des médicaments dans le corps lorsqu'ils sont déclenchés par quelque chose comme des ondes ultrasonores, ils disent.

Dans un nouvel article publié dans le numéro du 13 septembre du Journal de l'American Chemical Society , Le professeur adjoint de chimie Maxwell Robb et les chercheurs de son laboratoire décrivent le polymère qu'ils ont développé et la réaction qui rend le système de charge utile possible.

Le nouveau matériau se compose d'un ensemble de chaînes polymères liées au système de charge utile, créant une unité mécaniquement sensible appelée mécanophore. Une réaction dite en cascade éjecte la charge utile du polymère. En termes simples, la force appliquée au polymère provoque la rupture des liaisons faibles dans le mécanophore, crachant une molécule intermédiaire instable qui se décompose rapidement pour libérer la charge utile attachée.

Dans leur papier, les auteurs démontrent la libération d'un colorant coumarine, une molécule organique aux propriétés utiles, mais ils disent que le polymère pourrait être adapté pour libérer une variété de molécules, y compris ceux qui ont des qualités thérapeutiques.

Un matériel qui peut libérer des médicaments sur commande pourrait être utilisé pour fournir un traitement plus précis de certaines conditions médicales; par exemple, une thérapie anticancéreuse pourrait délivrer un médicament directement à la cible visée.

« La généralité de cette nouvelle plateforme est unique en ce qu'elle permet, en principe, la libération déclenchée mécaniquement d'une large gamme de molécules cargo, " dit Robb.

Le système que Robb et ses collègues ont développé pourrait également être modifié à d'autres fins. Il dit qu'il est possible de créer un polymère qui se dépolymérise ou se décompose complètement en petites molécules lorsqu'il est soumis à un stress. Alternativement, un polymère pourrait être adapté pour libérer une molécule rapporteur pour signaler des emplacements dans une structure qui sont soumis à un stress et pourrait conduire à une défaillance structurelle.

"Nous travaillons activement à étendre la conception dans un certain nombre de directions, pour évaluer l'étendue de la mainlevée de la cargaison et pour la dépolymérisation déclenchée, ce qui est particulièrement prometteur pour l'amplification du stress car il permet à un seul événement déclencheur de générer de nombreuses petites molécules par une réaction domino, " dit Robb.

L'article s'intitule « Libération de petites molécules déclenchée mécaniquement à partir d'un carbonate de furfuryle masqué ».