روش جدید برای ساخت نانوذرات هسته- پوسته

دانشمندان در استرالیا به روش جدیدی برای تولید نانوذرات هسته- پوسته با اندازه خلل
و فرج و ضخامت پوسته قابل تنظیم، دست یافته اند. این ذرات می توانند کاربردهایی در
دارورسانی و به عنوان نانوراکتورها داشته باشند.

نانوذرات هسته- پوسته شامل پوسته ای هستند که ذره ای را به عنوان هسته داخل فضایی
درون شبکه نگهداری می کند. این ساختار شبیه به یک تخم مرغ است. اما روش های کنونی
ساخت این ساختارها اغلب خسته کننده، شامل تعداد زیادی مراحل و با راندمان پایین است.
برای غلبه بر این مشکل، ماکس لو و همکارانش در دانشگاه کوینزلند در استرالیا یک روش
قالب گیری کیسه ای استفاده کردند. آنها برای تشکیل یک کیسه خودآرا یک ماده فعال
سطحی بنام فلوئوروکربن (FC₄) را با یک ماده انتخاب شده به عنوان هسته مخلوط کردند.
سپس برای تشکیل یک پوسته خارجی سیلیکایی مزومتخلخل، تترااِتوکسی سیلان(TEOS) را
اضافه کردند. این پوسته در نتیجه هیدرولیز و جمع شدگی تترااِتوکسی سیلان کوچک شده و
ساختار هسته- پوسته تشکیل می شود. گرم کردن این نانوذرات هم FC₄ و هم ماده فعال
سطحی ثانویه ای(F127) که برای ایجاد خلل و فرج در پوسته خارجی اضافه می شود، را حذف
کرده و محصول نهایی تشکیل می شود.

این محققان با استفاده از این روش نانوساختار هسته- پوسته ای ساختند که پوسته آنها
از سیلیکای مزومتخلخل تشکیل شده بود و هسته آنها شامل ذرات طلا، ذرات مغناطیسی
Fe₃O₄ یا کره های سیلیکایی بودند. آنها متوجه شدند که اندازه خلل و فرج را می
توانند به آسانی با تغییر نسبت FC₄ و F127 تغییر دهند. این محققان همچنین قادر شدند
که ضخامت پوسته و اندازه کلی ذره را به ترتیب با تغییر مقدار ماده فعال سطحی و
تترااِتوکسی سیلان کنترل کنند.

حضور این خلل و فرج در پوسته سیلیکایی خارجی به این ساختارها خواص بی نظیری می دهد.
شی ژانگ کیاو، یکی از این محققان، می گوید: این پوسته مزومتخلخل برای نانوراکتورها
و برای دارورسانی بسیار مفید است. برای مثال ما می توانیم آنزیم ها را روی یک هسته
جذب کرده و سپس این نانوساختار های هسته- پوسته را تشکیل دهیم. با توجه به اینکه
ساختار این پوسته قابل کنترل است، ما می توانیم انتقال یا نفوذ این مولکول های
زیستی را از این پوسته کنترل کنیم.

این گروه تحقیقاتی همچنین رهاسازی نمونه ای از ایبو پروفن از یکی از این
نانوساختارهای هسته- پوسته را بررسی کرد. نتایج آنها نشان داد که بسته به جای
تقریبی از این ساختار که این دارو قرار گرفته است، رهاسازی در سه مرحله اتفاق می
افتد.

نتایج این تحقیق در مجله ی Angew. Chem. Int. Ed. منتشر شده است.