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Jun 19, 2023

Fabrication et étude biologique d'un nouveau polymère étoilé basé sur des chaînes de polyimide aromatiques cycliques magnétiques

Scientific Reports volume 13, Numéro d'article : 9598 (2023) Citer cet article 669 Accès à 4 détails d'Altmetric Metrics Ici, une nouvelle nanostructure basée sur un polyimide aromatique cyclique avec des caractéristiques statistiques

Rapports scientifiques volume 13, Numéro d'article : 9598 (2023) Citer cet article

669 Accès

4 Altmétrique

Détails des métriques

Ici, une nouvelle nanostructure basée sur un polyimide aromatique cyclique avec une structure polymère statistique en étoile a été synthétisée via la fonctionnalisation de la surface des MNP CuFe2O4. Le processus de polymérisation sur la surface fonctionnalisée des MNP CuFe2O4 a été réalisé avec des dérivés de dianhydride pyromellitique et de phénylènediamine. Toutes les méthodes analytiques telles que la spectroscopie infrarouge à transformée de Fourier (FT-IR), l'analyse thermogravimétrique (TG), le diagramme de diffraction des rayons X (XRD), les rayons X à dispersion d'énergie (EDX), le microscope électronique à balayage à émission de champ (FE- SEM), un magnétomètre à échantillon vibrant (VSM) ont été réalisés pour caractériser la structure du polymère nanomagnétique CuFe2O4@SiO2. La cytotoxicité du CuFe2O4@SiO2-Polymer a été étudiée pour une application biomédicale par le test MTT. Les résultats ont prouvé que ce nanocomposite était biocompatible avec les cellules saines HEK293T. En outre, l'évaluation des propriétés antibactériennes de CuFe2O4@SiO2-Polymer a montré que sa CMI dans les bactéries Gram-négatives et Gram-positives était de 500 à 1 000 µg/mL, ce qui lui confère une activité antibactérienne.

Les progrès récents en matière de polymérisation contrôlée ont permis de créer une large gamme d'architectures complexes avec des poids moléculaires spécifiques pour une variété d'applications. Les polymères étoilés ont été largement étudiés en raison de leur structure unique et de leur application dans des matériaux avancés1. Les polymères étoilés sont connus comme une classe de macromolécules ramifiées. Ils sont constitués d’un noyau central et de branches polymères linéaires fusionnées au point central. Ces polymères sont classés en deux catégories, homogènes et hétérogènes, en fonction de la structure et de la longueur de la chaîne.

Pour plus d'explications, lorsque les bras ont la même structure et la même longueur, ils entrent dans la catégorie des polymères homogènes, et vice versa, lorsqu'ils sont différents en termes de structure et de longueur de chaînes, appelés polymères hétérogènes. Cette classe de polymères est capable de s'auto-assembler en structures supramoléculaires dotées de caractéristiques supplémentaires qui peuvent être esquissées à l'aide de leurs bras fonctionnalisés, ce qui a suscité l'intérêt de la recherche pour ces polymères2. Ces caractéristiques uniques, qui ne sont pas disponibles pour d'autres homologues linéaires, leur ont donné de nombreuses applications dans divers domaines, notamment la science des matériaux, la médecine et la pharmacie3.

Jusqu’à présent, les polymères étoilés ont été largement utilisés dans des applications biomédicales telles que l’administration ciblée de médicaments, les biomatériaux antibactériens, l’ingénierie tissulaire, le diagnostic et l’administration de gènes. La structure unique et les propriétés chimiques et physiques attrayantes des polymères étoilés, telles que l'encapsulabilité, la faible viscosité dans les solutions diluées, la réponse accrue aux stimuli, les performances internes et environnementales, leur ont valu une grande attention. La recherche a montré que la production de composites de nanoparticules magnétiques avec des revêtements polymères crée des structures hybrides très utiles dans le traitement du cancer. Les nanoparticules de ferrite magnétique sont l'une des particules les plus largement utilisées dans le domaine biomédical. Ces nanoparticules de pointe sont devenues l'un des matériaux les plus importants dans divers domaines tels que la catalyse, la biomédecine et la nanotechnologie en raison de leurs propriétés uniques dépendant de leur taille4.

La nanotechnologie constitue un terrain prometteur pour le développement de nanomatériaux ayant des tailles comprises entre 1 et 100 nm et des propriétés physico-chimiques uniques5. Les nanoparticules magnétiques XFe2O4 (où X = Ni, Cu, Co, Zn, Mg, etc.) constituent une classe importante de matériaux magnétiques qui présentent des propriétés optiques, électroniques et magnétiques uniques6. Ces nanoparticules ont une perméabilité élevée et un bon magnétisme de saturation et sont facilement magnétisées et perdent leurs propriétés magnétiques et sont également électriquement isolantes.

Les nanoparticules de ferrite de cuivre (CuFe2O4) sont l'une des ferrites importantes qui présentent un transfert de phase, des modifications des propriétés des semi-conducteurs et des changements de commutateur électrique et de quadrilatère dans différentes conditions7,8. En plus d'une stabilité magnétique, électrique et thermique appropriée, ces nanoparticules ont un large éventail d'applications dans les catalyseurs9, les batteries lithium-ion10, les bioprocédés11, l'imagerie couleur12 et la détection de gaz13. Ces nanoparticules ont également un grand potentiel d'utilisation dans des applications biomédicales14,15, par exemple dans l'imagerie diagnostique16,17, l'administration de médicaments18,19, la thérapie par hyperthermie15,20,21,22,23,24,25 et le marquage cellulaire26. Jusqu’à présent, peu d’informations sont disponibles sur la réponse biologique de la ferrite de cuivre en combinaison avec d’autres matériaux, ce qui rend l’utilisation de ces nanoparticules en biomédecine un défi.