Слияние наночастиц впервые сняли на видео

С помощью просвечивающего электронного микроскопа химики наблюдали движение полимерных наночастиц, или мицелл, которые лаборатория руководителя исследования, Натана Джианнечи (Nathan C. Gianneschi), синтезирует для доставки лекарств от рака и сердечно-сосудистых заболеваний.

Частицы, состоящие из двуслойной мембраны, плавали в водном растворе; некоторые, соприкасаясь мембранами, отталкивались, некоторые – сливались в более крупные. Диаметр частиц не превышал 200 нм. Ученые пропускали пучок электронов через коллоидный раствор мицелл и регистрировали изменение траекторий электронов по ту сторону образца. 

Растворы мицелл формируются в результате агрегации поверхностно-активных веществ в коллоидных растворах в узком интервале концентраций. Мицеллы “собирают” себя сами: в определенных условиях они формируют амфифильную (проявляющую и гидрофильные, и гидрофобные свойства) мембрану.

Открытые еще в начале XX века свойства их растворов обусловили быстрое развитие технологий их производства. Мицеллярные растворы применяются в промышленности для ускорения химических реакций и в бытовой химии.

Наноразмерные мицеллы с заданной структурой поверхности легко проникают через гематоэнцефалический барьер, благодаря чему часто используются как средства адресной доставки лекарств к опухолям головного мозга. “Одев” мицеллы из биополимера в мембраны живых клеток человека, можно сделать частицы невидимыми для иммунной системы, что позволяет делать биосовместимые контейнеры для доставки лекарств.

Исследование опубликовано в журнале Американского химического общества (Journal of the American Chemical Society).