Interaktionerna mellan biologiska makromolekyler såsom nukleinsyror, proteiner, och polysackarid -proteinkonjugat kan efterliknas av artificiella polyelektrolyter. Sådana syntetiska polyjonkomplex förväntas fungera som nya plattformar för att stabilisera och leverera läkemedel, proteiner, eller nukleinsyror. I journalen Angewandte Chemie , Kinesiska utredare har infört en mångsidig, kommersiellt tillämplig beredningsstrategi för sådana nanomaterial med avstämbar morfologi. Utarbetandet av bibliotek för dessa lågdimensionella biorelevanta nanostrukturer kan tänkas.

DNA, RNA, proteiner, och många polysackarid -proteinkonjugat är laddade biologiska makromolekyler. De har komplexa strukturer med unika funktioner, möjliggör cellliv. Inte överraskande, syntetiska polyjoniska sammansättningar som efterliknar egenskaperna hos de biologiska makromolekylerna förväntas fungera som idealiska plattformar för interaktion med biologi. Med sin kontrollerbara form och laddningstillstånd, sådana polyjonkomplex eller PIC kan tjäna som aktiva bärare för nukleinsyror vid genterapi och för riktad avgivning av läkemedel. Dock, den rationella utformningen av PIC är fortfarande utmanande eftersom struktur, slutlig morfologi, och laddningstillstånd beror på tusentals termodynamiska och kinetiska parametrar. Ofta, form, reaktivitet och stabilitet är inte reproducerbara. Vid Soochow University, Suzhou, Kina, utredaren Yuanli Cai och hans kollegor utvecklar därför rationaliserade förberedelsessystem. Med metoden som kallas "polymerisationsinducerad elektrostatisk självmontering" eller PIESA, de har nu föreslagit ett skalbart och kostnadseffektivt förberedelseprotokoll för lågdimensionella PIC med avstämbara morfologier för biomedicinsk användning.

Protokollet är baserat på den polymerisationsinducerade självmonteringsmetoden (PISA) för att rationellt syntetisera block-sampolymer-nanopartiklar i vattenhaltigt medium. Författarna utökade protokollet genom att införa en positivt laddad monomer, som sedan polymeriserades i närvaro av en försyntetiserad polyjon med motsatt laddning och en annan makromolekyl som fungerar som ett oladdat sampolymerblock. Det slutliga nanomaterialet bestod av definierade komplex av de laddade polymererna och sampolymererna. Det visade anmärkningsvärda egenskaper.

Beroende på koncentrationen av fasta ämnen, författarna observerade strukturella övergångar av de syntetiserade PIC:erna från vesiklar till uppdelade vesiklar till ultratunna flexibla filmer med stort område. Och beroende på vilket lösningsmedel som används, antingen porrtäta filmer eller extremt långa nanotrådar blev dominerande, det senare leder till gelning. Författarna påpekade att deras PIESA-protokoll under polymerisation med synligt ljus ger "hög strukturereproducerbarhet i en kommersiellt gångbar skala under miljövänliga vattenhaltiga förhållanden vid 25 ° C." Med andra ord, komplexa nanomaterial med avstämbar morfologi och laddningstillstånd kan enkelt förberedas. Biomedicinska tillämpningar för transport och leverans av DNA andra biologiskt laddade polymerer på deras verkningsplats och planeras, samt ett bibliotek med lågdimensionella nanomaterial med avstämbar morfologi.