Les interactions de macromolécules biologiques telles que les acides nucléiques, protéines, et les conjugués polysaccharide-protéine peuvent être imités par des polyélectrolytes artificiels. De tels complexes polyioniques synthétiques devraient servir de nouvelles plates-formes pour stabiliser et délivrer des médicaments, protéines, ou des acides nucléiques. Dans la revue Angewandte Chemie , Les enquêteurs chinois ont introduit un stratégie de préparation commercialement applicable de ces nanomatériaux à morphologie ajustable. La préparation de bibliothèques de ces nanostructures biopertinentes de faible dimension peut être envisagée.

ADN, ARN, protéines, et de nombreux conjugués polysaccharide-protéine sont des macromolécules biologiques chargées. Ils ont des structures complexes avec des fonctions uniques, rendre possible la vie cellulaire. Sans surprise, les assemblages polyioniques synthétiques qui imitent les propriétés des macromolécules biologiques devraient servir de plates-formes idéales pour l'interaction avec la biologie. Avec leur forme et leur état de charge contrôlables, de tels complexes polyioniques ou PIC pourraient servir de supports actifs pour les acides nucléiques en thérapie génique et pour l'administration ciblée de médicaments. Cependant, la conception rationnelle des PIC reste un défi car la structure, morphologie finale, et l'état de charge dépendent de milliers de paramètres thermodynamiques et cinétiques. Souvent, forme, la réactivité et la stabilité ne sont pas reproductibles. À l'université de Soochow, Suzhou, Chine, l'enquêteur Yuanli Cai et ses collègues font donc avancer des schémas de préparation rationalisés. Avec la méthode dite « auto-assemblage électrostatique induit par polymérisation » ou PIESA, ils ont maintenant proposé un protocole de préparation évolutif et rentable pour les PIC de faible dimension avec des morphologies accordables pour une utilisation biomédicale.

Le protocole est basé sur la méthode d'auto-assemblage induite par la polymérisation (PISA) pour synthétiser rationnellement des nanoparticules de copolymère séquencé en milieu aqueux. Les auteurs ont élargi le protocole en introduisant un monomère chargé positivement, qui a ensuite été polymérisé en présence d'un polyion présynthétisé de charge opposée et d'une autre macromolécule servant de bloc copolymère non chargé. Le nanomatériau final consistait en des complexes définis des polymères et copolymères chargés. Il a montré des propriétés remarquables.

En fonction de la concentration des solides, les auteurs ont observé des transitions structurelles des PIC synthétisés des vésicules aux vésicules compartimentées aux films flexibles ultrafins de grande surface. Et selon le solvant utilisé, soit des films à pores denses soit des nanofils extrêmement longs sont devenus dominants, ce dernier conduisant à la gélification. Les auteurs ont souligné que leur protocole PIESA sous polymérisation avec la lumière visible donne "une reproductibilité élevée de la structure à une échelle commercialement viable dans des conditions aqueuses respectueuses de l'environnement à 25 ° C". En d'autres termes, des nanomatériaux complexes avec une morphologie et un état de charge ajustables pourraient être préparés de manière pratique. Des applications biomédicales pour le transport et la délivrance d'ADN d'autres polymères biologiques chargés sur leur site d'action sont envisagées, ainsi qu'une bibliothèque de nanomatériaux de faible dimension avec une morphologie accordable.