Nanoarquitecturas poliméricas responsivas de propiedades mecánicas modulables

MIJANGOS, CARMEN; GIUSSI, JUAN M.; PIETRASANTA, LÍA I.; MAZA, ELIANA; AZZARONI, O.; CORTEZ, M. LORENA; VON BILDERLING, CATALINA

La Plata, Buenos Aires

Congreso; Y-TEC Nano 2018; 2018

Y-TEC

La posibilidad de obtener respuestas específicas a diferentes estímulos en un único material resulta de gran interés para la creación de dispositivos aplicables en diversas áreas tales como ingeniería de tejidos, nanomedicina o delivery de drogas. Respuestas como la rigidez o las propiedades adhesivas de los sustratos pueden, por ejemplo, modular fuertemente la adhesión y proliferación de células cultivadas sobre ellos. En este trabajo presentamos nuevos materiales termo-responsivos basados en nanoarquitecuras de poli(N-isopropilacrilamida) (PNIPAM) cuyas propiedades nanomecánicas, caracterizadas por Microscopía de Fuerza Atómica (AFM), pueden ser finamente sintonizadas. El PNIPAM, un polímero termosensible con una transición a la temperatura crítica inferior en solución (LCST) de 32°C, fue utilizado para la síntesis de dos tipos de nanoestructuras: nanopilares y nanoesferas. Los nanopilares de PNIPAM fueron sintetizados en plantillas porosas de alúmina anódica. Mediante el estudio de sus propiedades nanomecánicas observamos un incremento en la rigidez al aumentar la temperatura por encima de su LCST, mientras que, al incorporar monómeros de acrilamida en la síntesis, su módulo de elasticidad decrece con la temperatura a la vez que la transición se da a una LCST más alta [1]. Además, la incorporación de nanopartículas magnéticas de Fe3O4 en los nanopilares amplifica fuertemente el aumento de su rigidez confiriéndoles también una respuesta magnética proporcional a la cantidad de nanopartículas incorporadas [2]. Por otro lado, utilizamos microgeles o nanoesferas de PNIPAM-co-PMAA (poly(N-isopropylacrylamide-co-methacrylic acid) ) para fabricar mediante ensamblado capa-por-capa sustratos termo-responsivos que son capaces de incrementar su rigidez con la temperatura pero sin afectar su permeabilidad, dos propiedades que hasta ahora habían mostrado estar fuertemente correlacionadas [3]. La posibilidad de construir estructuras interfaciales utilizando esta estrategia nanoarquitectónica permite desacoplar respuestas anteriormente divergentes dando lugar al diseño de sustratos responsivos innovadores.