Tecnologia Científica

Montagem de partículas de vírus para formar modelos para o cultivo de polímeros com propriedades magnéticas
Os pesquisadores cultivaram polipirrol - um polímero condutor - no modelo de fago fd usando um processo de polimerização químico-eletroquímica de duas etapas e examinaram a estrutura e as propriedades magnéticas do produto.
Por Universidade de Tsukuba - 02/11/2021


Pesquisadores da Universidade de Tsukuba montaram partículas de vírus não prejudiciais para formar modelos "manuais" para o cultivo de polímeros com propriedades magnéticas. Crédito: Universidade de Tsukuba

Certas moléculas têm características que fazem com que se agrupem de maneiras específicas, conhecidas como automontagem. As estruturas formadas podem então ser usadas como modelos para o crescimento de polímeros de maneiras que de outra forma seriam difíceis de alcançar. Pesquisadores da Universidade de Tsukuba já mostraram que cristais líquidos helicoidais podem ser usados ​​para cultivar polímeros condutores. Agora, eles estenderam seu método para incluir plataformas de cristal líquido de fago fd. Suas descobertas foram publicadas no Journal of Polymer Science .

Partículas de vírus que não são prejudiciais fornecem excelentes materiais de construção prontos. Por exemplo, eles podem ser usados ​​como andaimes ou contêineres de carga. Os fagos Fd - cuja função é infectar bactérias - são vírus lineares que se parecem com espaguete cozido.

No entanto, eles também podem atuar como cristais líquidos e se organizar em estruturas helicoidais . As hélices são interessantes porque têm uma propriedade conhecida como "lateralidade" - giram no sentido horário ou anti-horário. Usar estruturas helicoidais como uma plataforma para o crescimento de polímeros é uma excelente maneira de introduzir um arranjo helicoidal no material polimérico final . Embora isso tenha sido feito usando cristais líquidos padrão, este é o primeiro relatório do uso de vírus como modelos helicoidais para polimerização.

Os pesquisadores cultivaram polipirrol - um polímero condutor - no modelo de fago fd usando um processo de polimerização químico-eletroquímica de duas etapas e examinaram a estrutura e as propriedades magnéticas do produto.

"O polipirrol formou uma rede de pequenas fibras semelhantes a um ramo, semelhante à rede neural do cérebro", explica o autor principal do estudo, o professor Hiromasa Goto. "Descobrimos que as redes de polímero tinham comportamento antiferromagnético helicoidal, o que acreditamos ser porque o polímero formou uma estrutura helicoidal em nível molecular como resultado da adoção da organização do cristal líquido do vírus ."

No polipirrol, a carga é transportada por "polarons", que são pares de radicais e cátions. Como os polarons na cadeia principal do polímero assumem a estrutura helicoidal ditada pelo molde do vírus, sua interação leva a um comportamento do tipo antiferromagnético.

A combinação de partículas de vírus e polímeros condutores levou a relatórios de vários sistemas muito interessantes, incluindo nanofios de vírus / polímero para biossensores, detectores COVID-19 baseados em polímeros condutores e vírus quimicamente modificados. Existem, portanto, inúmeras aplicações potenciais para sistemas baseados em conjugados helicoidais.

"Combinar as propriedades úteis dos fagos fd - como sua capacidade de reconhecer e infectar bactérias específicas - com polímeros condutores que têm propriedades magnéticas abre muitas portas", diz o professor Goto. "Por exemplo, nosso composto poderia ser usado para detecção de vírus específicos e captura e extermínio seletivo de vírus."

 

.
.

Leia mais a seguir