Einfache Synthese von wurmartigen Mizellen durch sichtbares Licht Mediated Dispersion Polymerisation mit Photoredox Katalysator

This article describes a process for producing polymeric self-assembled nanoparticles using visible light mediated dispersion polymerization. Using low energy visible light to control the polymerization allows for the reproducible formation of self-assembled worm-like micelles at high solids content.

Presented herein is a protocol for the facile synthesis of worm-like micelles by visible light mediated dispersion polymerization. This approach begins with the synthesis of a hydrophilic poly(oligo(ethylene glycol) methyl ether methacrylate) (POEGMA) homopolymer using reversible addition-fragmentation chain-transfer (RAFT) polymerization. Under mild visible light irradiation (λ = 460 nm, 0.7 mW/cm²), this macro-chain transfer agent (macro-CTA) in the presence of a ruthenium based photoredox catalyst, Ru(bpy)₃Cl₂ can be chain extended with a second monomer to form a well-defined block copolymer in a process known as Photoinduced Electron Transfer RAFT (PET-RAFT). When PET-RAFT is used to chain extend POEGMA with benzyl methacrylate (BzMA) in ethanol (EtOH), polymeric nanoparticles with different morphologies are formed in situ according to a polymerization-induced self-assembly (PISA) mechanism. Self-assembly into nanoparticles presenting POEGMA chains at the corona and poly(benzyl methacrylate) (PBzMA) chains in the core occurs in situ due to the growing insolubility of the PBzMA block in ethanol. Interestingly, the formation of highly pure worm-like micelles can be readily monitored by observing the onset of a highly viscous gel in situ due to nanoparticle entanglements occurring during the polymerization. This process thereby allows for a more reproducible synthesis of worm-like micelles simply by monitoring the solution viscosity during the course of the polymerization. In addition, the light stimulus can be intermittently applied in an ON/OFF manner demonstrating temporal control over the nanoparticle morphology.

Die Synthese von nicht-sphärischen (und andere) Nanopartikels Morphologien traditionell erreicht worden mit der Synthese und Reinigung von gut definierten amphiphilen Diblock ein mehrstufiges Selbstmontageverfahren unter Verwendung von Ausgangs (oder Multiblock) -Copolymere. Eines der am häufigsten verwendeten Techniken Selbstmontage wurde von Eisenberg in den 1990er Jahren populär und beinhaltet die Auflösung des amphiphilen Blockcopolymers in einem gemeinsamen Lösungsmittel für beide Polymerblöcke durch die langsame Zugabe eines Lösungsmittels selektiv gefolgt für einen der Blöcke ^1-3 . Da das selektive Lösungsmittel (typischerweise Wasser) zugegeben wird, durchläuft das Blockcopolymer Selbstorganisation polymere Nanopartikel zu bilden. Die endgültige Morphologie (oder Mischungen von Morphologien) der Nanopartikel werden von einer Vielzahl von Faktoren wie beispielsweise die relativen Längen jedes Polymerblocks, der Geschwindigkeit der Wasserzugabe und der Art des gemeinsamen Lösungsmittels bestimmt. Jedoch im Allgemeinen ermöglicht dieser Ansatz nur für die Herstellung von nanoparkeln bei relativ niedrigen Feststoffgehalt (weniger als 1 Gew%) und so begrenzt ihre praktische Skalierbarkeit ^4. Außerdem kann die reproduzierbare Bildung von "intermediate" Phasen wie wurmähnliche Micellen schwierig sein , zu dem engen Bereich von Parametern aufgrund dieser nicht kugelförmigen Morphologie ⁵ zur Stabilisierung erforderlich ist .

Die Polymerisation induzierte Selbstorganisation (PISA) approach Adressen teilweise die Nachteile des Eisenberg Ansatz durch das Polymerisationsverfahren unter Verwendung von selbst Selbstorganisation in situ zum Antrieb für Nanopartikelsynthese ermöglicht bei viel höheren Feststoffgehalt (typischerweise 10-30 wt%) ^{6 -8.} In einem typischen PISA Ansatz wird ein lebendes Polymerisationsverfahren zur Kette verwendet, um eine lösungsmittellösliche Makroinitiator (oder Makro-CTA) sich mit einem Monomer, das anfänglich löslich in dem Reaktionsmedium ist, sondern bildet ein unlösliches Polymer. Die PISA-Ansatz verwendet wurde Mizellen durch systematische wurmartige Prüfung eine Reihe von Ex zu synthetisieren perimental Parameter und anhand detaillierter Phasendiagramme als synthetisches "Fahrplan" ^5,9.

Trotz ihrer anspruchsvollen Synthese gibt es großes Interesse an der wurmartige Nanopartikel aufgrund ihrer interessanten Eigenschaften im Vergleich zu ihren sphärischen Pendants. Zum Beispiel haben wir gezeigt , dass Drogen geladen kurze und lange wurmartige Mizellen mit einem PISA - Ansatz synthetisiert haben deutlich höhere in vitro - Zytotoxizität im Vergleich zu sphärischen Mizellen oder Vesikel ^10. Andere haben eine Korrelation zwischen Nanopartikel - Seitenverhältnis und die Blutzirkulationszeit in in - vivo - Modellen ¹¹ gezeigt. Andere haben gezeigt, dass die Synthese von wurmähnliche Nanopartikel eine geeignete Methodik PISA ergibt eine makroskopische Gel aufgrund der nanoskaligen Verschlingung der Filamente Nanoteilchen verwendet wird. Diese Gele haben Potential als sterilisierbare Gele zeigten aufgrund ihres thermoreversiblen Sol-Gel - Verhalten ^12.

Vor kurzem berichteten wir über die Verwendung eines einfachen Raumtemperatur Photopolymerisation Technik, um die PISA-Prozess zu vermitteln, zu erhalten Nanopartikelunterschiedliche Morphologien ^15. Hier wird ein visualisiert Protokoll wird für die reproduzierbare Synthese von wurmähnliche Micellen präsentiert, indem die Lösung Viskositätsverhalten während der Polymerisation beobachtet wird. Die Dispersionspolymerisation schreitet leicht im Handel erhältlich Leuchtdioden (LEDs) (λ = 460 nm, 0,7 mW / cm ^2).

1. Synthese und Charakterisierung von POEGMA Macro-CTA

1. Hinzufügen Oligo (ethylenglykol) methylether - Methacrylat (OEGMA) (12 g, 4 × 10 ^-2 mol), 4-cyano-4- (phenylcarbonothioylthio) pentansäure (CPADB) (0,224 g, 8 × 10 ^-4 mol), 2,2'-Azobis (2-methylpropionitril) (AIBN) (16,4 mg, 0,1 mmol) und 50 ml Acetonitril (MeCN) in einen 100 ml Rundkolben.
2. Der Kolben wird mit einem entsprechend dimensionierten Gummimembran und Stahldraht und kühlen den Kolben von Raumtemperatur bis <4 ° C in einem Eis-Wasser-Bad.
3. Desoxygenierung der Kolben für 30 min durch Stickstoff direkt in das Reaktionsgemisch durch eine 21 G-Nadel (0,8 mm x 120 mm) mit einem zweiten 21 G-Nadel (0,8 mm x 38 mm), die als eine Entlüftungs sprudelnden.
4. Der Kolben wird in einem Ölbad bei 70 ° C für 5,5 h vor der Polymerisation durch Eintauchen in ein Eiswasserbad abgeschreckt und der Inhalt der Luft ausgesetzt wird.
5. Entfernen Sie die MeCN durch Rühren unter acONTINUIERLICHE Strom von Druckluft und wieder aufzulösen das Rohgemisch in ~ 40 ml Tetrahydrofuran (THF).
6. Den Inhalt des Kolbens tropfenweise zu 400 ml einer rasch gerührten Mischung von Lösungsbenzin (Kp 40-60ºC) und Diethylether (70:30, v / v) und weiter rühren, bis der Überstand nicht mehr trüb.
   Hinweis: Kühlen in einem Eisbad kann das Fällungsverfahren zu beschleunigen, verwendet werden.
7. Den Überstand abgießen und wieder aufzulösen die Polymerrückstand in ~ 40 ml THF.
8. Wiederhole den Fällungsprozess (Schritte 1.5-1.7) mindestens zwei weitere Male vollständige Entfernung des restlichen Monomers OEGMA sicherzustellen. Entfernen des überschüssigen Lösungsmittels aus dem gereinigten POEGMA Makro CTA zunächst durch Rühren unter einem kontinuierlichen Strom von Druckluft und dem Trocknen in einem Vakuumofen (20 ° C, 10 mbar) für 4 Stunden.
9. Bestimmung der zahlengemittelte Molekulargewicht des POEGMA Makro CTA durch Nuclear Magnetic Resonance (NMR) (M _{n, NMR)} eine zuvor beschriebene Verfahren unter Verwendung von 15. Mit Gelpermeationschromatographie ¹⁵ (GPC) (Dimethylacetamid als mobile Phase und geeignete Standards für die Kalibrierung) zu berechnen , das Polymer Dispersität (D).
   Hinweis: Mit der obigen Synthese (Schritte 1,1-1,8) sollte ein POEGMA Makro-CTA mit M _{n Ausbeute, NMR} = 9,000, und D <1,15. Wenn das Molekulargewicht (und Dispersität) des synthetisierten POEGMA Makro CTA von der hier vorgestellten Synthese unterscheidet (zwischen 7.000 - 1.000 g / mol), die Bildung von wurmähnliche Micellen (wie durch in situ Gelbildung angegeben) können immer noch auftreten Verwendung die anschließende PISA Methodik (Abschnitt 2) dargestellt, wenn auch mit einer etwas veränderten Reaktionszeit.

2. Herstellung von POEGMA- b -PBzMA Nanopartikel PISA Verwendung

1. Bereiten Sie eine 1 mg / ml Stammlösung von Ru (bpy) ₃ Cl ^_2. 6 H ₂ O in Ethanol (EtOH). Bewahren Sie die Stammlösung im Kühlschrank Lösungsmittelverdampfung zu minimieren.
2. Schließen Sie eine Pasteur-Pipette mit einem kleinen Wattebausch eine zweite Pipette es eng zu helfen packen. Gießen basischem Aluminiumoxid in die Pipette mit dem Wattebausch eine Spalte von etwa 5 cm zu ergeben. Entfernen Sie die Monomethylether-Hydrochinon-Inhibitor in kommerziellen BzMA indem ~ 3 ml BzMA durch die Säule und das Sammeln des deinhibited BzMA Eluent.
3. Hinzufügen POEGMA macroCTA (~ 9000 g / mol; 76,9 mg, 8,5 × 10 ^{-6 mol).,} Deinhibited BzMA (0,301 g, 1,71 × 10 ^-3 mol), Ru (bpy) ₃ Cl ₂ 6H ₂ O (128 & mgr; g, 1,71 × 10 ^-7 mol, 128 & mgr; l einer 1 mg / ml ethanolischen Stammlösung), 0,383 ml MeCN und 1.402 ml EtOH (1.913 ml Gesamt Lösungsmittel, 80 Gew%, 20 v / v% MeCN) in ein 4 - ml - Glasgefß .
4. Führen Sie die Desoxygenierung Verfahren wie 1,2-1,3 in Schritten beschrieben.
5. Legen Sie das Fläschchen in einem 2000 ml Becherglas (Abbildung 2) ausgekleidet mit blauer LED - Streifen (λ _max = 460nm, 0,7 mW / cm ²⁾ und bei Raumtemperatur unter magnetischem Rühren bestrahlen. Überwachen Sie die Reaktionsfläschchen routinemäßig nach 20 Stunden und entfernen Sie es aus dem Reaktor , wenn die hohe Viskosität Lösung , die ein freistehendes Gel bildet , wenn das Fläschchen umgekehrt ist (Abbildung 3).
   Hinweis: Die Gesamtzeit, eine freistehende Gel zu ergeben, sollte etwa 24 Stunden Blaulichtbestrahlung unter Verwendung der Bedingungen präsentiert hier sein. Kleine Unterschiede in der Lichteinstrahlung Reaktoren (physikalischen Abmessungen, Intensität, etc.) können leicht veränderten Bedingungen erfordern (insbesondere Reaktionszeit) , um die in situ zu erreichen Bildung von wurmartigen Mizellen.
6. Nach dem aus dem Reaktor zu entfernen, gequenscht die Polymerisation durch die Nanopartikel-Gel an der Luft für einige Minuten ausgesetzt wird, und das geschlossene Fläschchen aufrecht im Dunkeln zu speichern.

3. Transmissionselektronenmikroskopie (TEM) Abbildung von Nanopartikel-Morphologie

1. Es werden ca. 40 mg des rohen nanopaArtikel Gel (aus dem Abschnitt 2) in einem 4-ml-Glasfläschchen.
2. Kontinuierlich rühren, um das Nanopartikel-Gel einem Vortexer und 4 ml EtOH tropfenweise über einen Zeitraum von mindestens 5 min. Das Gel sollte eine frei fließende Lösung während der Lösungsmittelzugabe werden.
   Hinweis: Wenn das Gel mit EtOH zu schnell oder nicht gerührt ausreichend verdünnt wird, treten einige Fällung der Nanopartikel können. Siehe Schritt 3.3.
3. Entfernen Sie alle makroskopischen Aggregate aus den verdünnten Nanopartikel durch Filtrieren durch Glaswolle.
4. Führen TEM imaging (mit Uranylacetat - Färbung) der verdünnten Probe entsprechend einem zuvor berichteten Verfahren. ¹⁵

In dieser Studie wird zweistufigen Polymerisationsverfahren Protokoll für die Synthese von wurmähnliche Micellen mit einem PISA Ansatz (Figur 1) verwendet. Im ersten Schritt wird die Polymerisation von OEGMA führten eine POEGMA Makro CTA ergibt, die als Stabilisator in der nachfolgenden Polymerisationsstufe verwendet werden kann. Die PET-RAFT Polymerisation läuft unter Bedingungen Dispersion auf die Unlösbarkeit PBzMA in Ethanol wegen, die letztlich zu Nanopartikelbildung führt. Während der Polymerisation kann die anfänglich transparent Reaktionsmischung beobachtet werden , in Übereinstimmung mit einer Dispersionspolymerisations trüb zu werden , und Übergänge schließlich zu einer hochviskosen gelförmigen Zustand , der anzeigt , die Bildung von wurmähnliche Micellen (Abbildung 3). Hinweise auf eine "lebende" Polymerisation sind offensichtlich (Abbildung 1A) mit niedrigem Polymerdispersionsgraden (D <1,3) und eine gute Korrelation zwischen der molekularen wacht und Monomerumsatz. Zusätzlich GPC Spuren (1B) zeigen eine überwiegend unimodalen Verteilung mit variierenden Umwandlungs obwohl einige hochmolekulare Termination und niedrigem Molekulargewicht tailing in diesem System festgestellt wird. Wichtig ist, dass diese "tote" Polymerketten in einer ausreichenden Menge nicht die Bildung von reinen wurmähnliche Micellen zu hemmen. Die Verschiebung der Molekulargewichtsverteilung mit steigendem Umsatz legt nahe , die vorherrschende Bildung von POEGMA- b -PBzMA Diblockcopolymere mit einer engen Verteilung der Kettenlängen.

2A zeigt den Licht Reaktor Aufbau in diesem Experiment verwendet , bei dem ein 1 Meter kommerzielle LED - Streifen (λ = 460 nm, 4,8 W / m) innerhalb 2 - Liter - Becher gewickelt ist. In unseren Experimenten wurde auch festgestellt , dass ein Haushalt - Lampe mit einer ähnlichen blauen Lichtintensität (1B) könnte auch in dem PET-RAFT P verwendet werden ,ISA-Prozess.

Abbildung 4 zeigt , dass die Bildung der wurmartigen Mizellen Morphologie ist auch erreichbar unter verschiedenen Reaktionsbedingungen , wie beispielsweise variable Phiole Typen und Reagenszusammensetzungen sondern auch , wenn die Lichtquelle in einer intermittierenden Art und Weise angewendet wird. Dies bedeutet, dass trotz der starken Wirkung der Lichteinfall auf die Polymerisationsgeschwindigkeiten in den meisten Photopolymerisationssystemen kann das Gelieren Verhalten in der PET-RAFT PISA-Protokoll noch als zuverlässiger Indikator für die wurmartigen Mizellenbildung verwendet werden. Dies ist ein wichtiges Ergebnis , da typischerweise ex situ TEM - Bildgebung erforderlich ist , Beweise für wurmartigen Mizellenbildung bereitzustellen. Abgesehen von dem beobachteten Gelierungsverhalten, Bildung von rein wurmähnliche Micellen sollte durch Beobachtung der Morphologie einer signifikanten Menge von Nanopartikeln (> 100) durch TEM (mit Uranylacetat-Färbung) bestätigt werden. Wenn teilweise Vesikel Morphologien beobachtetSollte die Bestrahlungszeit verringert werden; umgekehrt, wenn Kugelmicellen dann Bestrahlungszeit beobachtet werden sollte leicht erhöht werden.

Abbildung 1. Reaktionsschema für die Synthese von wurmartigen Mizellen unter Verwendung von PET-RAFT, einen Wohn Photopolymerisation Technik. (Oben) Zwei Stufen - Ansatz zur Synthese von wurmartigen Mizellen einen PISA - Ansatz. (Unten) Kinetische Studie demonstrieren (A) die Entwicklung des Molekulargewichts und der Polymer Dispersität während der PISA Polymerisation und (B) die Entwicklung der Molekulargewichtsverteilung von Gelpermeationschromatographie (GPC) mit Umwandlung. Adaptiert mit freundlicher Genehmigung aus Lit. ^15. Copyright (2015) American Chemical Society. Bitte klicken Sie hier , um eine größere versio zu sehenn dieser Figur.

Abbildung 2. Digitale Fotos von verschiedenen sichtbaren Lichts Reaktoren. (A) Der Kreis Reaktor in dieser Studie mit blau gesäumt verwendeten LED - Streifen (λ _max = 460 nm, 0,7 mW / cm ^2). (B) eine Haushaltslampen ausgestattet mit einem 5 - W - Glühlampe , die auch in diesem Protokoll verwendet werden kann. Bitte hier klicken , um eine größere Version dieser Figur zu sehen.

Abbildung 3. Repräsentative digitale Fotos einer PET-RAFT vermittelten PISA - Polymerisation. Die Bilder wurden aufgenommen (A) vor der Polymerisation, (B) nach 15 Stundens und (C) nach 24 Stunden Bestrahlung mit sichtbarem Licht. Während der Polymerisation wird die anfänglich transparente Reaktionsmischung trüb und Transitionen schließlich zu einem freistehenden Gel - Zustand anzeigt , die in situ - Bildung von wurmartigen Mizellen. Bitte hier klicken , um eine größere Version dieser Figur zu sehen.

Abbildung 4. Charakterisierung und TEM - Aufnahmen von POEGMA- b -PBzMA Diblockcopolymeren gebildet , um eine PET-RAFT PISA Ansatz Nachgeben wurmartigen Mizellen. TEM - Aufnahmen (und digitale Fotografie Einsätze) von wurmartigen Mizellen mit unterschiedlichen Polymerisationsbedingungen gebildet. (A) und (C) wurden 24 Stunden lang beleuchtet , während (Binsgesamt EIN / AUS-Bestrahlungszeit von 39 Stunden erforderlich) vor dem Gelieren (bei Verwendung einer 10.000 g / mol POEGMA Makro-CTA) verwendet wird. In jedem Fall wird ein hochviskoses Gel gebildet, welches der Bildung von wurmähnliche Micellen charakteristisch ist. Adaptiert mit freundlicher Genehmigung aus Lit. ^15. Copyright (2015) American Chemical Society. Bitte klicken Sie hier , um eine größere Version dieser Figur zu sehen.

Dieses visualisiert Protokoll zeigt die Fähigkeit, die Bildung von wurmähnliche Micellen einfach durch Beobachtung des Auftreten von Gel-ähnliches Verhalten zu überwachen. Die Nützlichkeit dieses Ansatzes liegt in der Fähigkeit worm Bildung während der Polymerisation im Vergleich zu anderen Verfahren zu überwachen. Dieses Verfahren kann unter Verwendung einer zweistufigen Polymerisation von zwei kommerziell erhältlichen Monomeren (OEGMA und BzMA) durchgeführt werden , selbstorganisierende POEGMA- b -PBzMA amphiphilen Diblock - Copolymere zu ergeben.

Es sei hier angemerkt , dass Reaktoren mit unterschiedlichen Reaktorgeometrien, Lichtintensitäten etc. im Vergleich zu denen in Figur 2 kann leicht veränderten Bedingungen erfordern wurmähnliche Micellen Gelen zu ergeben. Aufgrund der Absorptionseigenschaften des Ruthenium-Katalysators kann die Polymerisation nur mit einer angemessenen Geschwindigkeit unter blauem sichtbaren Licht auftreten. Grundsätzlich könnten auch andere Katalysatoren mit unterschiedlichen Lichtabsorptionseigenschaften auch verwendet werden,. Es sollte die Wurm Gele in den Reaktor zu lange sonst makroskopischen Niederschläge zu bilden, kann nicht verlassen genommen werden beginnen. Dies geschieht, da die Nanopartikel in vesikuläre Strukturen zu reorganisieren versuchen, sind aber durch das hochviskose Medium gehemmt. In einigen Fällen haben wir die Bildung von Teil Vesikel (Quallen oder octopi Strukturen) über TEM-Bildgebung beobachtet, wenn man die Polymerisation in den Reaktor über die erste Beobachtung einer freistehenden gelartigen Zustand gehalten wurde.

Um die Zugänglichkeit dieser Technologie zu erhöhen, die PET-RAFT PISA Polymerisationen in diesem Protokoll berichtet wurden bei Raumtemperatur ohne externe Temperaturregelung (Lüfter, Wasserbad usw.) durchgeführt. Darüber hinaus erzeugen die niedrige Wattzahl LED-Streifen nicht beobachtbar Erhöhungen in den Fläschchen Temperaturen während des Verlaufs der Polymerisation (weniger als 5 ° C). Zwar ist es bekannt, dass die Polymerisationsgeschwindigkeit eine starke Abhängigkeit von der Temperatur hat, inhibition der Fähigkeit von wurmartigen Mizellen makroskopischen gelartige Verhalten auch zu induzieren, wenn sie bei 50 ° C polymerisiert wurde nicht beobachtet.

Erhalten kürzere wurmartigen Mizellen (im Durchschnitt) ist auch möglich, durch die Lichtquelle entfernt wird, bevor das Reaktionsmedium einen freistehenden Zustand erreicht hat, aber eine deutliche Erhöhung der Viskosität aufweist. Dieser Ansatz kann da Verdünnung dieser "weicher" Gele (ohne Niederschlag) für die Analyse ist wesentlich einfacher im Vergleich zu den freistehenden Gels günstig sein. In ähnlicher Weise kann sphärischen Mizellen durch eine Verringerung der Bestrahlungszeit noch weiter erhalten werden; typischerweise nach dem ersten Auftreten von Trübungen während der Polymerisation.

Im Prinzip könnte eine Reihe verschiedener solvophillic Monomeren statt OEGMA verwendet werden (beispielsweise Poly (2-hydroxyethylmethacrylat), Poly (methacrylsäure) jedoch einige Optimierung der Polymerisationskinetik und Selbstorganisation Parametererforderlich wäre. Eine hohe Lebendigkeit der Homopolymerisation des Makro CTA sollte nachgewiesen wird, um die Effizienz der nachfolgenden PISA Polymerisation zu erhöhen. Jedoch, solange ein ausreichend reines wurmähnliche Micellen-Phase während des Verlaufs der Polymerisation vorhanden ist, die Gelierung kann immer noch auftreten. Die Nützlichkeit der dargestellten Ansatzes liegt in der Tatsache, dass unterschiedliche Länge Makro CTA Stabilisatoren ohne die Notwendigkeit verwendet werden kann, um signifikant das Verfahren zur Bildung wurmähnliche Micellen erneuten Optimieren. In diesem Protokoll wurde die POEGMA Makro-CTA jedoch eine thermisch initiierte RAFT - Protokoll synthetisiert unter Verwendung haben wir gezeigt , auch die Fähigkeit POEGMA mit hoher Kettenende Treue mit einem homogenen PET-RAFT - Protokoll ¹⁶ zu erzeugen. Obwohl strukturell ähnliche Monomere BzMA wurden auch ¹⁷ wurmähnliche Micellen Gele zu bilden berichtet worden ist , ist es wahrscheinlich , dass nur eine begrenzte Anzahl von Monomeren kontrollierten radikalischen Dispersionspolymerisation unterworfen werden können , Yield wurmartige Mizellen mit erheblichen Geliereigenschaften.

Obwohl verschiedene Reaktoraufbauten (einschließlich Reaktionsgefäß Geometrie) in unterschiedlichen Polymerisationsgeschwindigkeiten in den meisten Photopolymerisationssystemen zur Folge haben kann, überwachen die Fähigkeit, visuell die in situ - Bildung von wurmartigen Mizellen hilft diese Einschränkung zu überwinden , wenn ein PET-RAFT PISA - Ansatz. Als Ergebnis kann die Polymerisationszeit in Abhängigkeit von der genauen Reaktoraufbau implementiert verändert werden. Es ist bekannt, daß die schneckenförmigen Micelle Phase schwierig sein kann, in hoher Reinheit und Ausbeute, jedoch in dem dargestellten Ansatz können wir produzieren wurmartigen Partikeln mit einem Feststoffgehalt> 10 Gew% herzustellen. Wichtig ist , dass die Bildung dieser Partikel während der Polymerisation anstatt früheren Berichten wobei wurmähnliche Micellen - Synthese erst nach Quenchen der Polymerisation und Durchführen bestätigt werden kann situ TEM Bildgebungs ex überwacht werden.

Importantly, die Fähigkeit, reproduzierbar diese hohen Seitenverhältnis Nanopartikel mit hohem Feststoffgehalt zu erzeugen, hat wichtige Implikationen für eine Vielzahl von Anwendungen insbesondere in der biologischen Arena als Arzneimittelabgabeträger. Eine Reihe von Studien haben die interessante Verhalten von nicht-sphärischen Morphologien in biologischen Umgebungen wie eine erhöhte Blutzirkulationszeit im Vergleich zu ihren Pendants sphärischer ¹¹ oder variierende Zellaufnahmeverhalten ¹⁰ gezeigt. Während diese Teilchen in ethanolischer Lösung synthetisiert werden, haben wir bereits gezeigt , daß unter geeigneten Bedingungen der Dialyse kann die Morphologie dieser PISA Nanopartikel in wässriger Lösung ¹⁰ zurückgehalten werden. Der Vorteil dieses Ansatzes liegt in der Fähigkeit, vor der Dialyse in Wasser für biologische Studie schlecht wasserlösliche Therapeutika in der ethanolische Dispersion Bedingungen zunächst einzukapseln. Darüber hinaus ist es wahrscheinlich, dass diese längliche Teilchen variiert Zellaufnahme aufweisen behavior relativ zu kugelförmigen Strukturen aufgrund ihrer virusähnliche Morphologien.

The authors have nothing to disclose.

CB is thankful for his Future Fellowship from Australian Research Council (ARC-FT12010096) and UNSW Australia.