סינתזה קלילה של Micelles תולעת דמוית ידי גלוי אור מתווכת פילמור נפיצה שימוש Photoredox Catalyst

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.

הסינתזה של ננו-חלקיקי מורפולוגיה nonspherical (ואחרים) הושגה באופן מסורתי באמצעות הליך הרכבה עצמית רב שלבים החל הסינתזה וטיהור diblock amphiphilic המוגדר היטב (או multiblock) קופולימרים. אחת טכניקות הרכבה עצמית הנפוצות ביותר היה לפופולרי אייזנברג בשנת 1990 והיא כרוכה פירוקה של קופולימר בלוק amphiphilic בתוך ממס משותף לשני בלוקי הפולימר ואחריו התוספת האיטית של סלקטיבית ממס עבור אחת מהאבן ^1-3 . כמו ממס סלקטיבית (בדרך כלל מים) הוא הוסיף, קופולימר לחסום עובר הרכבה עצמית כדי ליצור חלקיקים פולימריים. המורפולוגיה הסופית (או התערובות של מורפולוגיות) של החלקיקים נקבעות על ידי מספר רב של גורמים כגון האורכים היחסיים של כל בלוק פולימר, שיעור בנוסף מים ואת אופי הממס הנפוץ. עם זאת, גישה זו בדרך כלל מאפשרת רק לייצור nanoparticles ב תוכן מוצק נמוך יחסית (פחות מ -1% WT) וכך מגביל מדרגיות ⁴ מעשית. בנוסף, ההיווצרות לשחזור של פאזות "ביניים" כגון מיצלות תולעת דמוית יכולה להיות קשה בשל הטווח הצר של פרמטרים הדרושים כדי לייצב מורפולוגיה ⁵ nonspherical זה.

The-הרכבה עצמית המושרה פילמור (PISA) הגישה חלקית מענה לחסרונות של הגישה אייזנברג ידי ניצול תהליך פילמור עצמו לנהוג הרכבה עצמית באתרו המאפשר סינתזה nanoparticle ב הרבה תוכן מוצקים יותר (בדרך כלל 10-30% WT) ^{6 -8.} בגישת PISA טיפוסית, תהליך פילמור חיים משמש שרשרת להאריך macroinitiator מסיס ממס (או מאקרו-CTA) עם מונומר כי הוא בתחילה מסיס מדיום התגובה אך מהווה פולימר מסיס. הגישה PISA נעשה שימוש כדי לסנתז מיצלות דמוית תולעת ידי בדיקת שיטתי מספר לשעבר פרמטרי perimental ושימוש דיאגרמות שלב מפורטים כמו "מפת דרכים" סינטתית ^5,9.

למרות הסינתזה שלהם המאתגרת, יש עניין רב חלקיקים תולעית בשל המאפיינים המעניינים שלהם ביחס לעמיתיהם הכדוריים שלהם. לדוגמא, אנו הוכחנו כי טעון תרופה קצרה וארוכת מיצלות דמוית תולעת המסונתזת באמצעות גישת PISA יש גבוהה משמעותי רעיל במבחנה לעומת מיצלות כדורית או שלפוחית ^​​10. אחרים הראו קשר בין יחס הממדים nanoparticle וזמן זרימת הדם in vivo מודלים ^11. אחרים הראו כי הסינתזה של חלקיקים דמויי תולעת באמצעות מתודולוגיה PISA מתאימה מניבה ג'ל מקרוסקופית בשל ההסתבכות ננומטריים של סיבי ננו-חלקיקים. ג'ל אלו הוכיחו פוטנציאל כמו ג'לים sterilizable בשל התנהגות סול ג'ל thermoreversible שלהם ^12.

לאחרונה דיווחנו על השימוש בטכניקת photopolymerization הטמפרטורה קלילה חדר לתווך בתהליך PISA להניב חלקיקים שלמורפולוגיות שונות ^15. כאן, פרוטוקול דמיין מוצג לסינתזה לשחזור של מיצלות דמוית תולעת על ידי התבוננות בהתנהגות הצמיגה הפתרון במהלך פילמור. התמורה פילמור פיזור בקלות באמצעות זמינים מסחרית דיודות פולטות אור (LEDs) (λ = 460 ננומטר, 0.7 mW / cm ^2).

סינתזה 1. אפיון POEGMA מאקרו-CTA

1. להוסיף אוליגו (אתילן גליקול) methacrylate אתר מתיל (OEGMA) (12 גר ', 4 × 10 ^-2 mol), 4-cyano-4- (phenylcarbonothioylthio) חומצה pentanoic (CPADB) (0.224 גרם, 8 × 10 ^-4 mol), 2,2'-azobis (2-methylpropionitrile) (AIBN) (16.4 מ"ג, 0.1 מילימול) ו -50 מ"ל אצטוניטריל (MeCN) על 100 מ"ל עגול הבקבוק התחתון.
2. חותם את הבקבוק עם חוט מחצה ופלדה גומי בגודל מתאים לקרר את הבקבוק מ בטמפרטורת החדר כדי <4 מעלות צלזיוס באמבט קרח-מים.
3. Deoxygenate הבקבוק למשך 30 דקות על ידי מבעבע חנקן ישירות לתוך תערובת התגובה דרך (מ"מ 0.8 מ"מ x 120) 21 מחט G עם מחט שני 21 G (0.8 מ"מ x 38 מ"מ) מתנהג כמו פורקן.
4. מניח את הבקבוק באמבט שמן על 70 מעלות צלזיוס במשך 5.5 שעות לפני מרווה את פילמור על ידי טבילה באמבט קרח-מים ועל חשיפת התכנים לאוויר.
5. הסר את MeCN ידי תסיסה תחת acזרם ontinuous של אוויר דחוס מחדש לפזר את התערובת הגולמית ~ 40 מיליליטר tetrahydrofuran (THF).
6. מוסיפים את תכולת הבקבוק dropwise ל -400 מ"ל של תערובת בחש במהירות של רוחות נפט (נ"ב 40-60 מעלות צלזיוס) ואתר diethyl (70:30, V / V) את האש וממשיכים לטגן עד supernatant הוא כבר לא מעוננים.
   הערה: קירור באמבט קרח ניתן להשתמש כדי להאיץ את התהליך המשקע.
7. למזוג supernatant מחדש לפזר את שאריות פולימר ~ 40 מ"ל THF.
8. חזור על התהליך ממטרים (שלבים 1.5-1.7) לפחות פעמיים נוספות על מנת להבטיח הסרה מלאה של מונומר OEGMA שיורית. הסר את הממס עודף מ-CTA מאקרו POEGMA מטוהרים ראשית ידי תסיסה תחת זרם רציף של אוויר דחוס וייבוש בתנור ואקום (20 ° C, 10 mbar) עבור 4 שעות.
9. קבע את המשקל המולקולרי הממוצע המספר של CTA-מאקרו POEGMA ידי תהודה מגנטית גרעינית (NMR) (M _{n, NMR)} בשיטה שדווחה בעבר 15. באמצעות חלחול ג'ל כרומטוגרפיה ¹⁵ (GPC) (dimethylacetamide כשלב נייד בסטנדרטים המתאימים לכיול) לחשב את dispersity הפולימר (ד).
   הערה: שימוש סינתזה לעיל (שלבים 1.1-1.8) אמור להניב-CTA מאקרו POEGMA באות M _{n, תמ"ג} = 9,000, ו- D <1.15. אם המשקל המולקולרי (ו dispersity) של CTA-מאקרו POEGMA המסונתז נבדל הסינתזה שהוצגה כאן (בין 7,000 - 1,000 g / mol), ההיווצרות של מיצלות דמוית תולעת (כפי שמסומן על-ידי gelation באתרו) עדיין יכול להתרחש באמצעות המתודולוגיה PISA לאחר שהוצגה (סעיף 2) אם כי זמן תגובה שונה מעט.

2. הכנת POEGMA- ב -PBzMA חלקיקי שימוש PISA

1. הכן פתרון מניות 1 מ"ג / מ"ל של Ru (bpy) ₃ Cl ^_2. 6H ₂ O באתנול (EtOH). אחסן את פתרון המניות במקרר כדי למזער אידוי ממס.
2. חבר פיפטה פסטר עם פיסה קטנה של צמר גפן בעזרת פיפטה שני כדי לעזור לארוז אותו בחוזקה. יוצקים תחמוצת אלומיניום בסיסית לתוך פיפטה עם תקע צמר גפן לתת טור של כ 5 ס"מ. הסר את מעכב הידרוקינון אתר monomethyl ב BzMA מסחרי על ידי העברת ~ 3 מ"ל של BzMA דרך העמודה ואיסוף eluent BzMA deinhibited.
3. להוסיף POEGMA macroCTA (~ 9,000 g / mol; 76.9 מ"ג, 8.5 × 10 ^{-6 mol).,} Deinhibited BzMA (0.301 גרם, 1.71 × 10 ^-3 mol), רו (bpy) ₃ Cl ₂ 6H ₂ O (128 מיקרוגרם, 1.71 × 10 ^-7 mol, 128 μl של פתרון המניות 1 מ"ג / מ"ל האתנולית), 0.383 מ"ל MeCN ו 1.402 מ"ל EtOH (ממס הכולל 1.913 מ"ל, 80% WT, 20 v / v% MeCN) כדי בקבוקון זכוכית 4 מ"ל .
4. בצע את הליך הרחקת החמצן כפי שמתואר צעדים 1.2-1.3.
5. מניח את הבקבוקון בתוך כוס זכוכית 2,000 מיליליטר (איור 2) מרופד פסי LED כחולים _{(מקסימום} λ = 460ננומטר, 0.7 mW / cm ²⁾ ו מקרינים בטמפרטורת חדר עם ערבוב מגנטי. צג את הבקבוקון התגובה שגרתי לאחר 20 שעות ולהסיר אותו מהכור כאשר הפתרון צמיגות גבוהה יוצר ג'ל שעמד חופשי כאשר הבקבוקון הוא הפוך (איור 3).
   הערה: משך הזמן הכולל להניב ג'ל שעמד חופשי צריך להיות בערך 24 שעות של הקרנה תכלת באמצעות התנאים שהוצגו כאן. הבדלים קטנים כורה הקרנת האור (ממדים פיסיים, עוצם, וכו ') עשויים לדרוש תנאים שינו מעט (זמן תגובה במיוחד) כדי להשיג את ההיווצרות באתרו של מיצלות דמוית תולעת.
6. לאחר הסרת מהכור, להרוות את פילמור על ידי חשיפת ג'ל ננו-חלקיקים לאוויר למשך מספר דקות ואחסון הבקבוקון סגור זקוף בחושך.

3. במיקרוסקופ אלקטרונים הילוכים (TEM) הדמיה של מורפולוגיה Nanoparticle

1. מניח כ 40 מ"ג של nanopa הגולמיג'ל rticle (מסעיף 2) בבקבוקון זכוכית 4 מ"ל.
2. ברציפות להתסיס את הג'ל ננו-חלקיקים בעזרת מערבל מערבולת ולהוסיף 4 מ"ל של EtOH dropwise על פני תקופה של 5 דקות לפחות. הג'ל צריך להיות פתרון חופשי זורם במהלך תוספת ממס.
   הערה: אם הג'ל הוא מדולל EtOH מהר מדי או לא נסער כראוי, כמה ממטרים של החלקיקים עלולים להתרחש. ראה שלב 3.3.
3. הסר את כל אגרגטים מקרוסקופית מן החלקיקים בדילול ידי סינון דרך צמר זכוכית.
4. בצע הדמיה TEM (עם מכתים אצטט uranyl) של המדגם מדולל פי נוהל שדווח בעבר. ¹⁵

במחקר זה, פרוטוקול פילמור שני שלבים משמש לסינתזה של מיצלות דמוית תולעת באמצעות גישת PISA (איור 1). בשלב הראשון, פילמור של OEGMA מתבצע מניב-CTA מאקרו POEGMA אשר יכול לשמש כמייצב צעד פילמור שלאחר מכן. תמורת פילמור PET-הרפסודה בתנאי פיזור בשל insolubility של PBzMA באתנול אשר מוביל בסופו של דבר להיווצרות ננו-חלקיקים. במהלך פילמור, את תערובת התגובה השקופה בתחילה ניתן לצפות להיות מעונן בהתאם פילמור פיזור ולבסוף מעברת למצב דמוי ג'ל צמיג מאוד מעיד על ההיווצרות של מיצלות דמוית תולעת (איור 3). אינדיקציות של פילמור "החיים" ניכרות (איור 1A) עם dispersities פולימר נמוך (ד <1.3) ו קורלציה טובה בין מולקולריים wשמונה והמרת מונומר. בנוסף, עקבות GPC (איור 1B) מצביעים על חלוקת unimodal בעיקר עם משתנים המרה למרות שחלקם סיום מולקולרי גבוה עוקב משקל מולקולרי נמוך הוא ציין במערכת זו. חשוב לציין, שרשרות פולימר "המתות" אלה אינן בכמות מספקת כדי לדכא את היווצרות מיצלות תולעית טהורה. המעבר של חלוקת המשקל המולקולרית עם הגדלת מרה מצביע על ההיווצרות השולטת של POEGMA- ב -PBzMA קופולימרים diblock עם הפצה צרה של אורכי שרשרת.

איור 2 א ממחיש את התקנת כור האור השתמשה בניסוי הזה שבו פס LED מסחרי 1 מטר (λ = 460 ננומטר, 4.8 W / m) הוא פצע בפנים 2 כוס L. בניסויים שלנו, זה גם נקבע כי מנורה ביתי עם עוצמת אור כחול דומה (איור 1B) יכול לשמש גם ב- P PET-רפסודהתהליך השב"כ.

איור 4 מדגים כי ההיווצרות של מורפולוגיה micelle תולעית גם השגה בתנאי תגובה אחרות כגון סוגי בקבוקון משתנים ויצירות מגיבות אבל גם אם מקור האור מוחל באופן לסירוגין. משמעות הדבר היא כי למרות ההשפעה החזקה של חדירת אור על שיעורי פילמור ברוב מערכות photopolymerization, התנהגות gelation בפרוטוקול PET-רפסודה PISA עדיין יכול לשמש כאינדיקטור אמין להיווצרות micelle דמוית תולעת. זוהי תוצאה חשובה מאז הדמית TEM באתרו לשעבר בדרך כלל נדרשה לספק ראיות של היווצרות micelle תולעת דמוית. מלבד התנהגות gelation ציין, היווצרות של מיצלות תולעית גרידא חייבת להיות מאושרת על ידי התבוננות מורפולוגיה של כמות משמעותית של חלקיקים (> 100) על ידי TEM (עם מכתים אצטט uranyl). אם מורפולוגיה שלפוחית ​​חלקיות נצפות, צריך להיות ירידת זמן ההקרנה; לעומת זאת אם מיצלות כדורית הם נצפו אז זמן הקרנה יש עלייה קלה.

ערכת תגובה באיור 1. סינתזת מיצלות דמוית תולעת ב- PET-רפסודה, טכניקת photopolymerization חיים. (מעל) גישה דו-שלבית לסינתזה של מיצלות דמוית תולעת באמצעות גישת PISA. (להלן) מחקר אשר הוכיח קינטי (א) את האבולוציה של משקל מולקולרי פולימר dispersity במהלך פילמור PISA ו- (ב) את האבולוציה של חלוקת משקל מולקולרי כרומטוגרפיה ג'ל חלחול (GPC) עם המרה. המעובד באישור נ"צ ^15. כל הזכויות שמורות (2015) האגודה האמריקנית לכימיה. אנא לחץ כאן כדי להציג versio גדולn של נתון זה.

איור 2. צילומים דיגיטליים של כורי אור הנראה שונים. (א) הכור העגול ששמש במחקר זה מרופד כחול LED רצועות (λ _{מקסימום} = 460 ננומטר, 0.7 mW / cm ^2). (ב) מנורות ביתיות מצוידות בנורת W 5 שיכולים לשמש גם בפרוטוקול זה. אנא לחץ כאן כדי לצפות בגרסה גדולה יותר של דמות זו.

איור 3. תמונות דיגיטליות נציג של פילמור PET-רפסודה בתיווך PISA. תמונות צולמו (א) לפני פילמור, (ב) לאחר 15 שעותים ו (ג) לאחר 24 שעות של הקרנת אור גלויה. במהלך פילמור, את תערובת התגובה השקופה בתחילה הופכת מעוננת ולבסוף מעברת מדינת ג'ל שעמד חופשית מעידה על היווצרות באתרו של מיצלות דמוית תולעת. אנא לחץ כאן כדי לצפות בגרסה גדולה יותר של דמות זו.

איור 4. אפיון TEM תמונות של POEGMA- ב -PBzMA diblock קופולימרים נוצרו באמצעות גישת PET-רפסודת PISA מניבה מיצלות תולעית. תמונות TEM (ומוסיף צילום דיגיטלי) של מיצלות דמוית תולעת נוצרה באמצעות תנאים פילמור שונים. (א) ו- (ג) הוארו למשך 24 שעות ואילו (B) נדרש זמן הקרנה הכולל ON / OFF של 39 שעות לפני gelation (כשמשתמשים 10,000 g / mol POEGMA מאקרו-CTA). בכל מקרה, ג'ל צמיגות גבוהה נוצר אופייני ההיווצרות של מיצלות דמוית תולעת. המעובד באישור נ"צ ^15. כל הזכויות שמורות (2015) האגודה האמריקנית לכימיה. אנא לחץ כאן כדי לצפות בגרסה גדולה יותר של דמות זו.

פרוטוקול דמיין זה מדגים את היכולת לפקח על ההיווצרות של מיצלות דמוית תולעת פשוט על ידי התבוננות הופעת ההתנהגות דמוית ג'ל. השירות של גישה זו טמון ביכולת לפקח היווצרות תולעת במהלך פילמור בהשוואה לשיטות אחרות. הליך זה יכול להתבצע באמצעות פילמור שני שלבים של שני מונומרים זמינים מסחרית (OEGMA ו BzMA) להניב -PBzMA ב POEGMA- עצמית התאספו קופולימרים diblock amphiphilic.

יצוין כאן כי כורה בגיאומטריות כור שונות, בעוצמות אור, וכו ', בהשוואה לאלו באיור 2 עשויים לדרוש שינוי קל בתנאי להניב ג'לים micelle דמוי תולעת. בשל מאפייני הקליטה של ​​זרז רותניום מבוסס, פילמור יכול להתרחש רק בקצב סביר תחת אור הכחול הנראה. באופן עקרוני, זרזים אחרים בעלי תכונות קליטות אור שונים גם יכולים לשמש. יש להקפיד שלא להשאיר את הג'לים תולעת בכור מדי זמן אחר משקעים מקרוסקופית עשויים להתחיל להתגבש. תופעה זו מתרחשת משום החלקיקים מנסים לארגן מחדש לתוך המבנים שלפוחי אבל מעוכב על ידי המדיום הצמיג מאוד. במקרים מסוימים, ראינו היווצרות של שלפוחית ​​חלקית (מבני מדוזה או octopi) באמצעות הדמית TEM כאשר פילמור הוחזק הכור מעבר התצפית הראשונה של מדינה דמוית ג'ל שעמד חופשי.

כדי להגדיל את הנגישות של טכנולוגיה זו, polymerizations PET-רפסודת PISA דיווח בפרוטוקול זה בוצע בטמפרטורת חדר בלי ויסות טמפרטורה חיצונית (מאוורר, אמבט מים וכו '). בנוסף, הזרם החשמלי הנמוך רצועות LED אינן מייצרות עליות נצפה טמפרטורות הבקבוקון במהלך פילמור (פחות מ -5 מעלות צלזיוס). אמנם זה ידוע היטב כי שיעור פילמור יש תלות חזקה על הטמפרטורה, Inhibition של היכולת של מיצלות דמוית תולעת להשרות התנהגות דמוית ג'ל מקרוסקופית גם כאשר polymerizing על 50 מעלות צלזיוס לא נצפה.

קבלת מיצלות תולעית קצרה (בממוצע) היא גם אפשרית על ידי הסרת מקור האור לפני מדיום התגובה הגיע למצב שעמד חופשי אך יש עלייה ניכרת צמיגות. גישה זו עשויה להיות חיובית מאז דילול של אלה ג'לים "רך" (ללא ממטרים) לניתוח הוא משמעותי יותר קל לעומת הג'לים-שעמד חופשי. באופן דומה, מיצלות כדורית עשויה להיות מושגת על ידי צמצום זמן הקרנה עוד יותר; בדרך כלל לאחר התחילה הראשונה של עננות במהלך פילמור.

באופן עקרוני, מגוון של מונומרים solvophillic שונים יכול לשמש במקום OEGMA (למשל, פולי (methacrylate 2-hydroxyethyl), פולי (חומצה methacrylic) אולם חלק אופטימיזציה של קינטיקה פילמור ופרמטרים הרכבה עצמיתיהיה צורך. Livingness גבוהה של homopolymerization של-CTA מאקרו אכן הפגינו על מנת להגביר את היעילות של פילמור PISA שלאחר מכן. עם זאת, כל עוד שלב micelle תולעית טהור מספיק קיים במהלך פילמור, gelation יכול עדיין להתרחש. השירות של הגישה המוצגת נעוץ בעובדה כי אורך שונה מייצבים מאקרו-CTA ניתן להשתמש ללא הצורך reoptimize ההליך באופן משמעותי לעיצוב מיצלות דמוית תולעת. בפרוטוקול זה, את CTA מאקרו POEGMA היה מסונתז באמצעות פרוטוקול רפסודה יזם תרמית עם זאת, אנו גם הדגימו את היכולת ליצור POEGMA עם נאמנות גבוהה שרשרת-end באמצעות פרוטוקול PET-רפסודה הומוגנית ^16. למרות מונומרים דומה מבני BzMA דווח גם כדי ליצור ג'ל micelle דמוית תולעת ^17, סביר להניח כי רק מספר מוגבל של מונומרים מסוגל לעבור פילמור פיזור רדיקלי מבוקר Yieמיצלות ld דמויות תולעת עם מאפייני gelation משמעותיים.

למרות setups כור השונה (כולל גיאומטרית בקבוקון תגובה) יכול לגרום משתנים שיעורי פילמור ברוב מערכות photopolymerization, היכולת חזותית לפקח על היווצרות באתרו של מיצלות דמוית תולעת עוזרת להתגבר על מגבלה זו בעת שימוש בגישת PISA PET-הרפסודה. כתוצאה מכך, בפעם פילמור ניתן לשנות, ובהתאם להגדרות הכור המדויקות מיושמות. העובדה ידועה היא כי שלב micelle דמוית התולעת יכול להיות קשה לייצר טוהר גבוה תשואה, אולם הגישה המוצגת אנו מסוגלים לייצר חלקיקים דמויי תולעת בכל תוכן מוצק> 10% WT. חשוב לציין, ההיווצרות של חלקיקים אלה יכול להיות במעקב במהלך פילמור ולא על כתבות קודמות לפיה סינתזת micelle תולעית ניתן לאשר רק לאחר מרווה את פילמור וביצוע הדמית TEM באתרו לשעבר.

importantly, את היכולת ליצור אלה חלקיקי יחס ממדים גבוהים reproducibly ב תוכן מוצק גבוהה יש השלכות חשובות על מספר היישומים במיוחד בזירה הביולוגית כנישאי משלוח סמים. מספר מחקרים הדגימו את ההתנהגות המעניינת של מורפולוגיות הלא כדוריות בסביבות ביולוגיות כגון זמן זרימת דם מוגבר לעומת עמיתיהם הכדוריים שלהם ¹¹ או משתנים התנהגות תא-ספיג ^10. בעוד החלקיקים הללו מסונתזים בתמיסה האתנולית, שהראנו בעבר כי בתנאי דיאליזה המתאימים את המורפולוגיה של חלקיקי PISA אלה ניתן להיעזר בתמיסה מימית ^10. היתרון של גישה זו טמונה ביכולת ראשית לתמצת רפויים מסיסות במים גרועים בתנאי פיזור האתנולית לפני הדיאליזה לתוך מים עבור מחקר ביולוגי. בנוסף, סביר להניח כי חלקיקים מאורכים אלה מפגינים ביה ספיגה תא מגוונתאביאור ביחס מבנים כדוריים בשל מורפולוגיה הווירוס דמוי שלהם.

The authors have nothing to disclose.

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