Nanoválvula: diferenças entre revisões
Correção de poroso para mesoporoso. |
Adicionei dois parágrafo sobre nanoválvulas responsivas ao pH, um em síntese e outro em aplicações. |
||
| Linha 1: | Linha 1: | ||
Nanoválvulas são [[Máquina molecular|máquinas moleculares]] que simulam o funcionamento de uma [[Válvula (tubulação)|válvula]]. Enquanto válvulas controlam o fluxo de fluidos na escala macroscópica, as nanoválvulas regulam o fluxo de moléculas na escala nanoscópica. Desse modo, elas apresentam potencial aplicação na liberação controlada de fármacos e enzimas. |
Nanoválvulas são [[Máquina molecular|máquinas moleculares]] que simulam o funcionamento de uma [[Válvula (tubulação)|válvula]]. Enquanto válvulas controlam o fluxo de fluidos na escala macroscópica, as nanoválvulas regulam o fluxo de moléculas na escala nanoscópica. Desse modo, elas apresentam potencial aplicação na liberação controlada de fármacos e enzimas. |
||
== Síntese == |
== Síntese == |
||
A síntese de uma nanoválvula foi primeiramente descrita em 2004 por Raquel Hernandez, Hsian-Rong Tseng, Jason W. Wong, [[Fraser Stoddart|J. Fraser Stoddart]] e Jeffrey I. Zink. Eles publicaram o trabalho no [[Journal of the American Chemical Society]] (JACS) sob o título An Operational Supramolecular Nanovalve (em português, Uma Nanoválvula Supramolecular Operacional). J. Fraser Stoddart, inclusive, é ganhador do prêmio Nobel de Química de 2016 pelo design e síntese de máquinas moleculares – em particular, pelo desenvolvimento de [[Rotaxano|rotaxanos]] em 1991.<ref>{{citar web|url=https://www.nobelprize.org/prizes/chemistry/2016/press-release/|titulo=The Nobel Prize in Chemistry 2016.|data=2016|acessodata=10 de dezembro de 2019|publicado=NobelPrize.org|ultimo=|primeiro=}}</ref> |
A síntese de uma nanoválvula foi primeiramente descrita em 2004 por Raquel Hernandez, Hsian-Rong Tseng, Jason W. Wong, [[Fraser Stoddart|J. Fraser Stoddart]] e Jeffrey I. Zink.<ref name=":0">{{Citar periódico|ultimo=Hernandez|primeiro=Raquel|ultimo2=Tseng|primeiro2=Hsian-Rong|ultimo3=Wong|primeiro3=Jason W.|ultimo4=Stoddart|primeiro4=J. Fraser|ultimo5=Zink|primeiro5=Jeffrey I.|data=março de 2004|titulo=An Operational Supramolecular Nanovalve|url=https://pubs.acs.org/doi/10.1021/ja039424u|jornal=Journal of the American Chemical Society|lingua=en|volume=126|numero=11|paginas=3370–3371|doi=10.1021/ja039424u|issn=0002-7863|acessodata=11/12/2019}}</ref> Eles publicaram o trabalho no [[Journal of the American Chemical Society]] (JACS) sob o título An Operational Supramolecular Nanovalve (em português, Uma Nanoválvula Supramolecular Operacional). J. Fraser Stoddart, inclusive, é ganhador do prêmio Nobel de Química de 2016 pelo design e síntese de máquinas moleculares – em particular, pelo desenvolvimento de [[Rotaxano|rotaxanos]] em 1991.<ref>{{citar web|url=https://www.nobelprize.org/prizes/chemistry/2016/press-release/|titulo=The Nobel Prize in Chemistry 2016.|data=2016|acessodata=10 de dezembro de 2019|publicado=NobelPrize.org|ultimo=|primeiro=}}</ref> |
||
Nesse artigo<ref name=":0" />, foi descrita a produção de nanoválvulas compostas por pseudorotaxanos anexadas a uma matriz de suporte de sílica [[Material mesoporoso|mesoporosa]]. Moléculas [[Luminescência|luminescentes]] de Ir(ppy)3 foram confinadas dentro dos poros e um [[Redução|agente redutor]] externo foi utilizado para abrir as nanoválvulas. O processo de liberação foi avaliado por [[Espectroscopia de fluorescência|espectroscopia de fluorescência.]] |
Nesse artigo<ref name=":0" />, foi descrita a produção de nanoválvulas compostas por pseudorotaxanos anexadas a uma matriz de suporte de sílica [[Material mesoporoso|mesoporosa]]. Moléculas [[Luminescência|luminescentes]] de Ir(ppy)3 foram confinadas dentro dos poros e um [[Redução|agente redutor]] externo foi utilizado para abrir as nanoválvulas. O processo de liberação foi avaliado por [[Espectroscopia de fluorescência|espectroscopia de fluorescência.]] |
||
| Linha 8: | Linha 8: | ||
Segundo Tiia-Riikka Tero e Maija Nissinen<ref>{{Citar periódico|ultimo=Tero|primeiro=Tiia-Riikka|ultimo2=Nissinen|primeiro2=Maija|data=fevereiro de 2014|titulo=A perspective to resorcinarene crowns|url=https://linkinghub.elsevier.com/retrieve/pii/S004040201301925X|jornal=Tetrahedron|lingua=en|volume=70|numero=6|paginas=1111–1123|doi=10.1016/j.tet.2013.12.057|acessodata=13 de dezembro de 2019}}</ref>, pseudorotaxanos são uma classe de rotaxanos em que a molécula linear interna carece de grupos volumosos nas extremidades. A ausência desses grupos permite a dissociação do rotaxano em seus dois componentes sem romper as [[Ligação covalente|ligações covalentes]], dado que a presença desses grupos volumosos nas extremidades limita o ciclo de movimento do [[macrociclo]] em torno do halter. |
Segundo Tiia-Riikka Tero e Maija Nissinen<ref>{{Citar periódico|ultimo=Tero|primeiro=Tiia-Riikka|ultimo2=Nissinen|primeiro2=Maija|data=fevereiro de 2014|titulo=A perspective to resorcinarene crowns|url=https://linkinghub.elsevier.com/retrieve/pii/S004040201301925X|jornal=Tetrahedron|lingua=en|volume=70|numero=6|paginas=1111–1123|doi=10.1016/j.tet.2013.12.057|acessodata=13 de dezembro de 2019}}</ref>, pseudorotaxanos são uma classe de rotaxanos em que a molécula linear interna carece de grupos volumosos nas extremidades. A ausência desses grupos permite a dissociação do rotaxano em seus dois componentes sem romper as [[Ligação covalente|ligações covalentes]], dado que a presença desses grupos volumosos nas extremidades limita o ciclo de movimento do [[macrociclo]] em torno do halter. |
||
Desse modo, pseudorotaxanos funcionam como portas, onde a associação dos seus dois componentes permite o confinamento de moléculas dentro de matrizes mesoporosas e a dissociação desses mesmos componentes permite a liberação das moléculas. Como a dissociação desses componentes é mediada por um estímulo externo ‒ por exemplo, pH<ref name=":1">{{Citar periódico|ultimo=Angelos|primeiro=Sarah|ultimo2=Yang|primeiro2=Ying-Wei|ultimo3=Patel|primeiro3=Kaushik|ultimo4=Stoddart|primeiro4=J. Fraser|ultimo5=Zink|primeiro5=Jeffrey I.|data=7 de março de 2008|titulo=pH-Responsive Supramolecular Nanovalves Based on Cucurbit[6]uril Pseudorotaxanes|url=http://doi.wiley.com/10.1002/anie.200705211|jornal=Angewandte Chemie International Edition|lingua=en|volume=47|numero=12|paginas=2222–2226|doi=10.1002/anie.200705211|acessodata=13 de dezembro de 2019}}</ref>, ligação competitiva, luz e balanço redox ‒, o fluxo e passagem de moléculas a partir de um reservatório nanoscópico torna-se controlado e regulado. Dessa maneira, cria-se uma nanoválvula. |
|||
Nanoválvulas foram inicialmente sintetizadas em soluções orgânicas. Contudo, essas soluções são extremamente tóxicas para organismos vivos. Logo, a fim de que as nanoválvulas apresentassem aplicação biológica, elas teriam de operar no meio fisiológico - no meio aquoso. Por isso, o desenvolvimento da primeira nanoválvula operante sob água e responsiva ao pH é um marco extremamente importante para a sua aplicabilidade. Enquanto nanoválvulas em soluções orgânicas apresentam entre seus componentes interações doador-aceptor e de hidrogênio, esta foi sintetizada a partir de uma interação íon-dipolo.<ref name=":1" /> |
|||
== Aplicações == |
== Aplicações == |
||
O maior potencial de aplicação das nanoválvulas é na liberação controladas de fármacos, enzimas e biomoléculas. Devido a essa capacidade,as nanoválvulas podem ser empregadas nas áreas de farmacologia, cosméticos, alimentícia e ambiental.<ref>{{Citar web|titulo=Nanovalves for Drug Delivery|url=https://www.technologyreview.com/s/409737/nanovalves-for-drug-delivery/|obra=MIT Technology Review|acessodata=2019-12-13|lingua=en-US|primeiro=Jocelyn|ultimo=Rice|data=13 de março de 2008|publicado=}}</ref> |
O maior potencial de aplicação das nanoválvulas é na liberação controladas de fármacos, enzimas e biomoléculas. Devido a essa capacidade,as nanoválvulas podem ser empregadas nas áreas de farmacologia, cosméticos, alimentícia e ambiental.<ref name=":2">{{Citar web|titulo=Nanovalves for Drug Delivery|url=https://www.technologyreview.com/s/409737/nanovalves-for-drug-delivery/|obra=MIT Technology Review|acessodata=2019-12-13|lingua=en-US|primeiro=Jocelyn|ultimo=Rice|data=13 de março de 2008|publicado=}}</ref> |
||
Nanoválvulas responsivas ao pH são promissores, por exemplo, no tratamento contra o câncer. Sabe-se há bastante tempo que células cancerosas apresentam pH diferente das células sadias.<ref>{{Citar periódico|ultimo=Justus|primeiro=Calvin R.|ultimo2=Dong|primeiro2=Lixue|ultimo3=Yang|primeiro3=Li V.|data=2013|titulo=Acidic tumor microenvironment and pH-sensing G protein-coupled receptors|url=http://journal.frontiersin.org/article/10.3389/fphys.2013.00354/abstract|jornal=Frontiers in Physiology|volume=4|doi=10.3389/fphys.2013.00354|issn=1664-042X|pmc=3851830|pmid=24367336|acessodata=20 de dezembro de 2019}}</ref> O microambiente tumoral possui pH mais ácido. Portanto, a liberação pelas nanoválvulas de quimioterápicos e fármacos sob estímulo do pH mais ácido do tumor diminuiria efeitos colaterais sofridos pelos pacientes com câncer, além de que aumentariam a eficácia do tratamento.<ref name=":2" /> |
|||
<br /> |
|||
== Referências == |
== Referências == |
||
Revisão das 19h04min de 20 de dezembro de 2019
Nanoválvulas são máquinas moleculares que simulam o funcionamento de uma válvula. Enquanto válvulas controlam o fluxo de fluidos na escala macroscópica, as nanoválvulas regulam o fluxo de moléculas na escala nanoscópica. Desse modo, elas apresentam potencial aplicação na liberação controlada de fármacos e enzimas.
Síntese
A síntese de uma nanoválvula foi primeiramente descrita em 2004 por Raquel Hernandez, Hsian-Rong Tseng, Jason W. Wong, J. Fraser Stoddart e Jeffrey I. Zink.[1] Eles publicaram o trabalho no Journal of the American Chemical Society (JACS) sob o título An Operational Supramolecular Nanovalve (em português, Uma Nanoválvula Supramolecular Operacional). J. Fraser Stoddart, inclusive, é ganhador do prêmio Nobel de Química de 2016 pelo design e síntese de máquinas moleculares – em particular, pelo desenvolvimento de rotaxanos em 1991.[2]
Nesse artigo[1], foi descrita a produção de nanoválvulas compostas por pseudorotaxanos anexadas a uma matriz de suporte de sílica mesoporosa. Moléculas luminescentes de Ir(ppy)3 foram confinadas dentro dos poros e um agente redutor externo foi utilizado para abrir as nanoválvulas. O processo de liberação foi avaliado por espectroscopia de fluorescência.
Segundo Tiia-Riikka Tero e Maija Nissinen[3], pseudorotaxanos são uma classe de rotaxanos em que a molécula linear interna carece de grupos volumosos nas extremidades. A ausência desses grupos permite a dissociação do rotaxano em seus dois componentes sem romper as ligações covalentes, dado que a presença desses grupos volumosos nas extremidades limita o ciclo de movimento do macrociclo em torno do halter.
Desse modo, pseudorotaxanos funcionam como portas, onde a associação dos seus dois componentes permite o confinamento de moléculas dentro de matrizes mesoporosas e a dissociação desses mesmos componentes permite a liberação das moléculas. Como a dissociação desses componentes é mediada por um estímulo externo ‒ por exemplo, pH[4], ligação competitiva, luz e balanço redox ‒, o fluxo e passagem de moléculas a partir de um reservatório nanoscópico torna-se controlado e regulado. Dessa maneira, cria-se uma nanoválvula.
Nanoválvulas foram inicialmente sintetizadas em soluções orgânicas. Contudo, essas soluções são extremamente tóxicas para organismos vivos. Logo, a fim de que as nanoválvulas apresentassem aplicação biológica, elas teriam de operar no meio fisiológico - no meio aquoso. Por isso, o desenvolvimento da primeira nanoválvula operante sob água e responsiva ao pH é um marco extremamente importante para a sua aplicabilidade. Enquanto nanoválvulas em soluções orgânicas apresentam entre seus componentes interações doador-aceptor e de hidrogênio, esta foi sintetizada a partir de uma interação íon-dipolo.[4]
Aplicações
O maior potencial de aplicação das nanoválvulas é na liberação controladas de fármacos, enzimas e biomoléculas. Devido a essa capacidade,as nanoválvulas podem ser empregadas nas áreas de farmacologia, cosméticos, alimentícia e ambiental.[5]
Nanoválvulas responsivas ao pH são promissores, por exemplo, no tratamento contra o câncer. Sabe-se há bastante tempo que células cancerosas apresentam pH diferente das células sadias.[6] O microambiente tumoral possui pH mais ácido. Portanto, a liberação pelas nanoválvulas de quimioterápicos e fármacos sob estímulo do pH mais ácido do tumor diminuiria efeitos colaterais sofridos pelos pacientes com câncer, além de que aumentariam a eficácia do tratamento.[5]
Referências
- ↑ a b Hernandez, Raquel; Tseng, Hsian-Rong; Wong, Jason W.; Stoddart, J. Fraser; Zink, Jeffrey I. (março de 2004). «An Operational Supramolecular Nanovalve». Journal of the American Chemical Society (em inglês). 126 (11): 3370–3371. ISSN 0002-7863. doi:10.1021/ja039424u. Consultado em 11 de dezembro de 2019
- ↑ «The Nobel Prize in Chemistry 2016.». NobelPrize.org. 2016. Consultado em 10 de dezembro de 2019
- ↑ Tero, Tiia-Riikka; Nissinen, Maija (fevereiro de 2014). «A perspective to resorcinarene crowns». Tetrahedron (em inglês). 70 (6): 1111–1123. doi:10.1016/j.tet.2013.12.057. Consultado em 13 de dezembro de 2019
- ↑ a b Angelos, Sarah; Yang, Ying-Wei; Patel, Kaushik; Stoddart, J. Fraser; Zink, Jeffrey I. (7 de março de 2008). «pH-Responsive Supramolecular Nanovalves Based on Cucurbit[6]uril Pseudorotaxanes». Angewandte Chemie International Edition (em inglês). 47 (12): 2222–2226. doi:10.1002/anie.200705211. Consultado em 13 de dezembro de 2019
- ↑ a b Rice, Jocelyn (13 de março de 2008). «Nanovalves for Drug Delivery». MIT Technology Review (em inglês). Consultado em 13 de dezembro de 2019
- ↑ Justus, Calvin R.; Dong, Lixue; Yang, Li V. (2013). «Acidic tumor microenvironment and pH-sensing G protein-coupled receptors». Frontiers in Physiology. 4. ISSN 1664-042X. PMC 3851830
. PMID 24367336. doi:10.3389/fphys.2013.00354. Consultado em 20 de dezembro de 2019
