Científicos de Nizhni Nóvgorod, desarrollan nuevos fotoiniciadores para la producción de polímeros biocompatibles
Nizhni Nóvgorod, Nizhni Nóvgorod, Rusia, Europa.- Un equipo de investigadores del Instituto Razuvaev de Química Organometálica de la Academia Rusa de Ciencias (Nizhny Novgorod) y del Instituto de Física y Tecnología de Moscú (Dolgoprudny) ha desarrollado una nueva clase de fotoiniciadores «compactos». Los resultados del estudio se publicaron en la revista Polymers.
Los compuestos sintetizados constan de fragmentos aromáticos donadores (naftaleno, antraceno, fenantreno, pireno y perileno) y un grupo tricianoetileno fuertemente aceptor: los ariltricianoetilenos. Estos compuestos ya han demostrado su eficacia como bloques de construcción para la síntesis de macrociclos de cianoporfirazina, que presentan diversas propiedades sensoriales y terapéuticas. En su nueva función como fotoiniciadores, estos compuestos son capaces de iniciar la polimerización tanto monofotónica (a una longitud de onda de 405 nm) como bifotónica (780 nm) del triacrilato de pentaeritritol (PETA).
La fotopolimerización es el proceso de convertir monómeros u oligómeros líquidos en polímeros sólidos bajo la influencia de la luz. Este método se utiliza ampliamente en microelectrónica (para la fabricación de placas de circuitos impresos y microchips), impresión 3D (creación de objetos tridimensionales) y medicina (tratamientos dentales, producción de prótesis e implantes biocompatibles). La impresión 3D de alta precisión depende fundamentalmente de la composición de la solución fotopolimerizable y, en particular, de la naturaleza del fotoiniciador: un compuesto químico que, al exponerse a la radiación, genera partículas reactivas que inician el proceso de polimerización. Una característica distintiva de la polimerización de dos fotones es que la activación del fotoiniciador requiere la absorción simultánea de no uno, sino dos cuantos de luz de baja energía (generalmente en el rango infrarrojo).
«El tricianoetileno de antraceno (AntTCNE) ocupa un lugar especial entre los ariltricianoetilenos estudiados. Es el menos reactivo a la fotodegradación y el fotoiniciador más eficaz para la fotopolimerización de un solo fotón. A pesar de su eficiencia relativamente baja en condiciones de polimerización de dos fotones, las composiciones basadas en AntTCNE son altamente estables. Mediante nanolitografía de dos fotones, se obtuvieron estructuras celulares (andamios). Para la composición basada en AntTCNE, el ancho mínimo de línea fue de 80 nm y la distancia entre líneas de 400 nm», afirmó Elnara Zhiganshina, doctora e investigadora del Laboratorio de Fotopolimerización y Materiales Poliméricos del Instituto de Química Química de la Academia Rusa de Ciencias.
Según los datos del ensayo MTT realizado en la Universidad Médica de Investigación Privolzhsky (PRIMU, Ministerio de Salud de la Federación Rusa), los materiales poliméricos resultantes, basados en los nuevos ariltricianoetilenos, son biocompatibles. Esto abre perspectivas para su uso en aplicaciones biomédicas, incluyendo la ingeniería de tejidos y la medicina regenerativa.
