Propriedades eletroativo Polymer Nanopartículas Exhibiting fototérmicos

Polímeros electroactivos alterar as suas propriedades (cor, condutividade, reactividade, de volume, etc.) na presença de um campo eléctrico. Os tempos de comutação rápidos, tunability, durabilidade e características de polímeros eletroativos leves têm levado a muitas aplicações propostas, incluindo energia alternativa, sensores, eletrocrômicos e dispositivos biomédicos. Polímeros eletroativos são potencialmente úteis como, de peso leve e bateria de condensadores eletrodos flexíveis. ^{1º Os pedidos} de polímeros eletroativos em dispositivos electrocrómicos incluem sistemas de redução de brilho-de edifícios e automóveis, óculos de sol, óculos de proteção, dispositivos de armazenamento ópticos, e têxteis inteligentes. ^2-5 janelas inteligentes podem reduzir as necessidades energéticas através do bloqueio de comprimentos de onda específicos de luz on-demand e proteger interiores de casas e automóveis. Têxteis inteligentes pode ser usado em roupas para ajudar a proteger contra a radiação UV. ⁶ polímeros eletroativos ter alsO começaram a ser utilizados em dispositivos médicos. Entre os polímeros electroactivos utilizados em dispositivos biomédicos, polipirrol (PPy), polianilina (PANI), e poli (3,4-etilenodioxitiofeno) (PEDOT) estão entre os mais comuns. Por exemplo, esses tipos de polímeros são normalmente utilizados como transdutores em dispositivos biossensores ⁷ Aplicações em administração terapêutica também mostraram-se promissoras.; Estudos demonstraram a libertação de fármacos e proteínas terapêuticas a partir de dispositivos preparados a partir de polímeros electroactivos ^8-12. Mais recentemente, polímeros electroactivos têm sido utilizados como agentes terapêuticos em terapia fototérmico. ^13-15 Em terapia fototérmico, agentes fototérmicas deve absorver a luz no próximo -infrared (NIR) região (~ 700-900 nm), também conhecida como a janela terapêutica, em que a luz tem a profundidade máxima de penetração no tecido, tipicamente até 1 cm. ^16,17 Neste intervalo, cromóforos biológicos, tais como a hemoglobina , oxigenado hemoglobina, lípidos e água têm pouco ou nenhumabsorção, o que permite que a luz penetre facilmente. Quando os agentes fototérmicas absorvem a luz nesta janela terapêutica, o fotoenergia é convertida em energia fototérmico.

Irvin e colaboradores tenham relatado anteriormente bis-eDOT monómeros de benzeno que foram sintetizados utilizando o acoplamento de Negishi alcoxi-substituído. ¹⁸ acoplamento de Negishi é um método preferido para a formação da ligação carbono-carbono. Este processo tem muitas vantagens, incluindo o uso de intermediários de organozinco, que são menos tóxicos e tendem a ter uma maior reactividade do que outros compostos organometálicos utilizados. ^19,20 compostos de organozinco também são compatíveis com uma vasta gama de grupos funcionais sobre os organohalides. ²⁰ No reacção de acoplamento de Negishi, um organohalide organometálico e estão acoplados através da utilização de um catalisador de paládio (0) como catalisador. ²⁰ No trabalho aqui apresentado, este método de acoplamento cruzado é utilizado na síntese de 1,4-dialcoxi-2,5-bis ( 3,4-ethylenedioxythienyl) Benzemonômeros ne ₍₂ Bedot-B (OR)). Estes monómeros podem então ser facilmente polimerizado electroquimicamente ou quimicamente para produzir polímeros que são candidatos promissores para utilização em aplicações biomédicas.

Os métodos convencionais para a preparação de suspensões poliméricas coloidais em soluções aquosas para aplicações biomédicas envolvem tipicamente a dissolução de polímeros granel seguido por técnicas de evaporação de emulsão ou nanoprecipitação-solvente ^21,22. De modo a produzir nanopartículas de poli (Bedot-B (OU) ₂₎ , uma abordagem bottom-up é demonstrado aqui, onde os PN são sintetizados através de polimerização em emulsão situ. Polimerização em emulsão é um processo que é facilmente escaláveis ​​e é um método relativamente rápido para a preparação NP. ²² Estudos utilizando polimerização em emulsão para produzir NPs de outros polímeros electroactivos têm sido relatados para PPy e PEDOT. ^15,23,24 PEDOT NPs, por exemplo, foram preparadas usando emulsão de pulverização polymerization. ²⁴ Este método é difícil de reproduzir, e, normalmente, produz partículas micronizadas maiores. O protocolo descrito neste artigo explora a utilização de um método de drop-sonicação para preparar reprodutivelmente NPs de polímero de 100 nm.

Neste protocolo, polímeros eletroativos adaptado para absorver a luz na região do NIR semelhante ao poli relatado anteriormente (Bedot-B (OR) ₂₎ são sintetizados e caracterizados para demonstrar o seu potencial em dispositivos electrocrómicos e como agentes de PPF. Em primeiro lugar, o protocolo para a síntese dos monómeros de acoplamento de Negishi via é descrita. Os monómeros são caracterizados por RMN e espectroscopia de UV-Vis-NIR. A preparação de suspensões coloidais NP através de polimerização em emulsão em meios aquosos oxidativo também é descrito. O procedimento baseia-se num processo de polimerização por emulsão em dois passos anteriormente descrito por Han et al., Que é aplicado aos diferentes monómeros. Um sistema de dois surfactante éutilizado para controlar a monodispersity NP. Um ensaio de viabilidade celular é utilizada para avaliar citocompatibilidade das NPs. Por último, o potencial destes NPS para actuar como transdutores de PTT é demonstrada por irradiação com um laser NIR.