Crédit :Organisation australienne pour la science et la technologie nucléaires (ANSTO)
Des chercheurs de l'Université du Queensland et de l'Université Monash, en collaboration avec des scientifiques de l'ANSTO, ont clarifié comment le comportement des émulsions à l'échelle nanométrique (TNE) personnalisables interagit avec leurs cibles est dirigé par la structure interfaciale. L'étude a été publiée récemment dans Matière molle .
La collaboration a signalé que l'approche « descendante » confère une flexibilité remarquable sur le nombre et la gamme de modifications de surface pour l'administration de médicaments, imagerie moléculaire, vaccins artificiels et utilisations industrielles.
Ils décrivent un système modèle unique qui permet l'assemblage contrôlé de nanoparticules multifonctionnelles pouvant potentiellement être délivrées à des personnes vivantes.
L'enquête, dirigé par le Dr Frank Sainsbury de l'Institut australien de bioingénierie et de nanotechnologie de l'Université du Queensland, a fourni une analyse détaillée des éléments constitutifs de la TNE, une vérification préalable du mécanisme d'assemblage et la détermination des caractéristiques moléculaires en phase aqueuse.
Parce qu'une surface TNE est réglable de manière séquentielle par étapes, il offre une grande flexibilité pour contrôler les caractéristiques interfaciales de l'émulsion huile-dans-eau contenant des gouttelettes d'huile de taille nanométrique.
La nano-émulsion agit comme un nano-support souple et vous offre une grande surface à utiliser pour l'administration d'un médicament ou d'un autre produit, " a déclaré le co-auteur, le Dr Stephen Holt (à gauche), qui a collaboré à la recherche avec le Dr Stefania Piantavigna (ci-dessous à droite) au Centre australien de diffusion des neutrons.
Piantavigna, qui est chercheur post-doctoral à l'Université Monash, Université du Queensland et ANSTO, possède une expertise spécifique sur la caractérisation et l'optimisation des nano-émulsions à des fins de ciblage cellulaire.
La réflectométrie aux rayons X au Centre australien de diffusion des neutrons était une technique utilisée pour déterminer l'épaisseur des molécules modifiées d'une interface air-liquide (qui reflète l'interface huile-eau).
Une nano-émulsion typique contient de l'huile, de l'eau et un émulsifiant, une molécule qui a une extrémité hydrophobe (non polaire) et une extrémité hydrophile.
La méthode est basée sur le mélange interfacial d'une protéine biosurfactante et d'un peptide biosurfactant étroitement lié.
Crédit :Organisation australienne pour la science et la technologie nucléaires (ANSTO)
Les nano-émulsions de cette étude ont été stabilisées avec un tensioactif d'ancrage protéique de conception, DAMP4 et fonctionnalisé avec le polymère polyéthylène glycol (PEG).
Le PEG est utilisé pour améliorer la pharmacocinétique.
Le DAMP4 est composé de quatre peptides amphiphiles tensioactifs (AM1), qui sont utilisés pour stabiliser les émulsions huile-eau à l'échelle nanométrique.
"Nous avons essayé de comprendre comment les molécules sont présentées à l'interface huile-eau et de déterminer la meilleure façon de charger les choses, " dit Holt.
La fonction est liée à la structure dans les macromolécules auto-assemblantes.
"Il est possible d'attacher d'autres briques en les conjuguant directement au PEG ou au DAMP4, " dit Holt.
La couche de PEG était vitale pour réduire les interactions non spécifiques à la surface.
Les interactions interfaciales dans trois systèmes de poids moléculaires différents, DAMP4, 5 kDa-PEG-DAMP4 et 10 kDa-PEG-DAMP 4 ont été comparés.
Le modèle 10kDa-PEG-DAMP 4 s'est avéré le meilleur pour restreindre l'interaction à la molécule souhaitée.
Le PEG plus long éloigne l'interaction non spécifique de la surface, " dit Holt.
"Même si vous aviez une autre application en tête, comme l'adsorption d'un produit chimique indésirable, vous pouvez le lier directement à cette interface."
