(PhysOrg.com) -- La capacité de certaines formes de plancton et de bactéries à construire une couche naturelle supplémentaire d'armure semblable à des nanoparticules a inspiré les chimistes de l'Université de Warwick à concevoir un moyen étonnamment simple de donner des vésicules polymères contenant des médicaments (polymère microscopique à base de sacs de liquide) leur propre protection blindée.

Les chercheurs de Warwick ont ​​pu décorer ces structures creuses avec une variété de nanoparticules ouvrant une nouvelle stratégie dans la conception de véhicules pour la libération de médicaments, par exemple en donnant à la vésicule des capacités "furtives" qui peuvent éviter les défenses de l'organisme tout en libérant le médicament.

Les progrès de la polymérisation ont conduit à une forte augmentation de la création de vésicules à base de molécules de polymère. De telles vésicules ont des propriétés chimiques et physiques intéressantes qui font de ces structures creuses des véhicules potentiels d'administration de médicaments.

L'équipe de l'Université de Warwick était convaincue qu'encore plus de force, et des propriétés sur mesure intéressantes, pourraient être donnés aux vésicules si elles pouvaient ajouter une couche supplémentaire d'armure colloïdale constituée d'une variété de nanoparticules.

Le chercheur principal de l'équipe de l'Université de Warwick, le professeur agrégé Stefan Bon, a déclaré :

« Nous nous sommes inspirés de la nature, dans la façon dont il ajoute une protection et une résistance mécanique à certaines classes de cellules et d'organismes. En plus de la résistance mécanique apportée par le cytosquelette de la cellule, les plantes, champignons, et certaines bactéries ont une paroi cellulaire supplémentaire comme limite la plus externe. Les organismes qui ont particulièrement attiré notre intérêt étaient ceux avec une paroi cellulaire composée d'une armure d'objets colloïdaux - par exemple des bactéries recouvertes de protéines de la couche S, ou phytoplancton, comme les coccolithophoridés, qui ont leur propre armure colloïdale à nano-motifs à base de CaCO3 »

Les chercheurs de Warwick ont ​​trouvé une méthode étonnamment simple et très efficace pour ajouter une gamme de différents types d'armures supplémentaires aux vésicules à base de polymère. L'un de ces types d'armure était une couche très régulière de billes de polystyrène microscopiques. Cette configuration signifiait que les chercheurs pouvaient concevoir une vésicule qui avait une barrière renforcée perméable supplémentaire et précise pour la libération du médicament, en raison de la structure ordonnée de type cristallin des billes de polystyrène.

Les chercheurs ont également réussi à utiliser la même technique pour ajouter un polymère semblable à de la gélatine afin de fournir une armure « furtive » pour protéger les vésicules de l'attention indésirable du système immunitaire du corps pendant qu'il libère lentement son traitement médicamenteux. Ce revêtement particulier (un hydrogel de poly((acrylate d'éthyle)-co-(acide méthacrylique)) absorbe tellement d'eau environnante dans sa structure externe qu'il peut être capable de tromper le mécanisme de défense du corps en lui faisant croire qu'il est en fait juste l'eau.

Les chercheurs de Warwick ont ​​eu l'idée de donner simplement aux particules colloïdales de leur choix, ou latex, à base d'armure la charge opposée à celle des vésicules polymères, pour les lier ensemble. Cela s'est avéré encore plus efficace et facile à manipuler et à adapter qu'ils ne l'avaient espéré. Cependant, les chercheurs avaient besoin d'une nouvelle façon d'observer réellement les vésicules pour voir si leur plan avait fonctionné.

Les méthodes d'observation précédentes nécessitaient que les chercheurs sèchent les vésicules avant de les examiner ensuite au microscope électronique - mais cela déformait sérieusement les vésicules et fournissait donc peu de données utiles. Cependant, l'université de Warwick s'était récemment dotée d'un cryomicroscope électronique grâce au financement du programme Science City. Cela a permis à l'équipe de recherche de geler rapidement les vésicules à -150o en préservant la forme des vésicules avant l'observation au microscope électronique. Cela a révélé que les chercheurs basés sur la charge simple avaient fonctionné exactement comme prévu.