Design and self-assembly of glycosylated block copolymers for glyco-nanoparticles formation in aqueous media
Ontwerp en zelfassemblage van glycopolymeren
Koolhydraten zijn essentiële componenten van levende systemen en spelen een belangrijke rol bij energieopslag, structurele ondersteuning en biologische herkenning. Geïnspireerd door deze natuurlijke moleculen onderzoekt Mokun Chen in zijn proefschrift synthetische glycopolymeren: materialen die de structuur en functie van polysachariden nabootsen, maar meer controle bieden over hun eigenschappen. Het onderzoek richt zich op hoe deze polymeren kunnen worden ontworpen en geassembleerd tot nanostructuren met instelbare vormen en functies.
Chen synthetiseerde een reeks goed gedefinieerde geglycosyleerde blokcopolymeren met gecontroleerde polymerisatietechnieken. Deze polymeren zijn ontworpen om te reageren op omgevingsfactoren zoals temperatuur en pH, waardoor zij zichzelf in water kunnen assembleren tot verschillende nanostructuren. De studie laat zien dat kleine veranderingen in het polymeerontwerp, zoals de volgorde van bouwstenen en de lengte van specifieke segmenten, een grote invloed hebben op de grootte, vorm en stabiliteit van de resulterende nanodeeltjes.
Daarnaast gebruikte Chen elektrostatische interacties tussen tegengesteld geladen polymeren om complexe nanodeeltjes te vormen met dynamische eigenschappen, zoals omkeerbare grootteveranderingen als reactie op temperatuur. Een belangrijke bevinding is dat het evenwicht tussen aantrekkende krachten en sterische stabilisatie bepalend is voor de vorming en het gedrag van deze nanostructuren.
Dit onderzoek biedt fundamenteel inzicht in hoe glycopolymeer-gebaseerde materialen nauwkeurig kunnen worden ontworpen en gecontroleerd. Deze bevindingen zijn relevant voor de ontwikkeling van geavanceerde materialen met potentiële toepassingen in de geneeskunde, zoals gerichte medicijnafgifte, en in bredere gebieden van nanotechnologie.
Mokun Chen voerde zijn onderzoek uit bij het Zernike Institute for Advanced Materials, afdeling Macromolecular Chemistry and New Polymeric Materials, met financiering van het Chinese Scholarship Council.