Les scientifiques de l'UNSW Sydney ont développé un moyen de contrôler la forme des molécules de polymère afin qu'elles s'auto-assemblent en nanoparticules non sphériques - une avancée qui pourrait améliorer l'administration de médicaments toxiques aux tumeurs.

"Très peu dans la nature est parfaitement sphérique, ", déclare l'auteur principal de l'étude, le professeur Pall Thordarson de l'École de chimie de l'UNSW.

"La plupart des structures biologiques comme les cellules, les bactéries et les virus se présentent sous diverses formes, y compris des tubes, tiges, et des sphères écrasées, ou ellipsoïdes. Mais il s'est avéré très difficile pour les scientifiques de synthétiser des particules qui ne sont pas parfaitement rondes.

« Notre percée signifie que nous pouvons fabriquer de manière prévisible des polymères intelligents qui changent de forme en fonction des différentes conditions qui les entourent pour former de minuscules structures ellipsoïdales ou tubulaires pouvant encapsuler des médicaments.

"Nous avons des preuves préliminaires que ces nanoparticules de plastique de forme plus naturelle pénètrent plus facilement dans les cellules tumorales que les sphériques, " il dit.

L'étude est publiée dans la revue Communication Nature .

Le projet UNSW est une collaboration entre le professeur Thordarson et le professeur Scientia Martina Stenzel, qui sont co-directeurs de l'étude, premier auteur, candidat au doctorat UNSW, Chin Ken Wong. L'équipe comprend également Alexander Mason.

Les scientifiques ont travaillé avec des molécules de polymère qui contiennent une partie soluble dans l'eau et une partie non soluble dans l'eau, et qui s'auto-assemblent en rond, structures creuses, connu sous le nom de polymersomes, en solution.

Les polymères émergent comme de nouveaux outils puissants pour administrer des médicaments à la partie souhaitée du corps, en raison de leur grande stabilité, la polyvalence chimique et la facilité avec laquelle les molécules à leur surface peuvent être modifiées.

leur plein potentiel, cependant, a été entravé par la difficulté de contrôler leur forme.

La nouvelle conception chimique de l'équipe de l'UNSW consiste à ajouter un groupe polymère de pérylène non soluble dans l'eau à la membrane du polymersome. La forme et la taille du polymersome peuvent ensuite être ajustées en modifiant la quantité d'eau dans le solvant.

« C'est une solution simple mais élégante qui, selon nous, a un grand potentiel pour créer une large gamme de structures polymères complexes inspirées de la nature, " dit le professeur Stenzel.

L'équipe a utilisé la microscopie électronique à transmission cryogénique - la technique pour laquelle le prix Nobel de chimie 2017 a été décerné - pour déterminer comment les molécules de polymère étaient emballées ensemble en solution.