Nanotubi di Carbonio come Vettori di Farmaci o come Supporto di Nanoparticelle Metalliche

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1 Nanotubi di Carbonio come Vettori di Farmaci o come Supporto di Nanoparticelle Metalliche Cicchi Stefano, Alberto Brandi stefano.cicchi@unifi.it Via della lastruccia 13, stanza 162,

2 Collaborazioni: Emilia Giorgetti- Istituto dei Sistemi Complessi ISC-CNR Giuliano Giambastiani Istituto per la Chimica dei Composti Organometallici- ICCOM-CNR Fabrizio Machetti Istituto per la Chimica dei Composti Organometallici- ICCOM-CNR Candida Milone Università di Messina -Dipartimento di Ingegneria Elettronica, Chimica e Ingegneria Industriale Maurizio Muniz Miranda Dipartimento di Chimica Stefano Caporali Dipartimento di Chimica Progetti Attivi: Progetto FIRB: Approcci nanotecnologici per la teragnostica dei tumori Regione Toscana: Progetto Nanocube 2

3 I nanotubi di carbonio sono materiali nanostrutturati di C che possiamo immaginare come derivanti dall arrotolamento di un foglio di grafene, cioè un foglio monoatomico costituito da atomi di C con ibridazione sp 2 disposti a formare un reticolo di esagoni Sono caratterizzati da una elevata resistenza meccanica, in alcuni casi sono conduttori elettrici e termici. La loro caratteristica peculiare è l elevato aspect ratio cioè il rapporto lunghezza/diametro che può arrivare ad un valore di rendendoli, in pratica, oggetti monodimensionali. Due le conseguenze della morfologia e della composizione dei nanotubi di carbonio Elevata area superficiale Capacità di attraversare la membrana cellulare 3

4 L elevata area superficiale ne consente l utilizzo come materiale di supporto per nanoparticelle metalliche. Si ottengono in questo modo nanoibridi dalle molteplici applicazioni Catalisi Eterogenea catalizzatori per celle a combustibile Chemo/Biosensori Rilevamento CH 4, CO 2, H 2, H 2 S. Le nanoparticelle utilizzate sono ottenute per ablazione laser di bersagli metallici. In questo modo si ottengono dispersioni stabili senza la necessità di 4 surfattanti

5 I nanotubi di carbonio passano la parete cellulare e possono essere utilizzati come vettori di farmaci. Occorre funzionalizzare i nanotubi in modo opportuno per collegare il farmaco, una sonda fluorescente, ed un selettore cioè un frammento molecolare che «guidi» il nanotubo verso bersagli specifici (ad esempio cellule tumorali) fluorescent probe Cleavable linker anticancer drug (iminosugar) CNT scaffold tumor-recognition module (biotin) 5

6 E in corso una ricerca per la applicazione di questi nanocompositi in catalisi. La versatilità del processo di ablazione laser consente di avere nanocompositi di nanotubi di carbonio e nanoparticelle metalliche di Au, Pd, Pt, Rh.. in un processo controllabile. Questo ci permette di esplorare un numero elevato di trasformazioni di interesse industriale e sintetico. MWCNTs/Au Nps MWCNTs/Pd Nps 6

7 Il progetto prevede quindi di sviluppare separatamente i vari componenti e quindi di assemblarli sui nanotubi. A titolo di esempio, qui sotto sono riportate le strutture e le immagini di due coloranti che stiamo sintetizzando e che ci serviranno come sonda fluorescente N 3 N 3 N F B F N N F B F N 7

8 Le due linee di ricerca presentate, quindi, hanno come denominatore comune l uso di nanotubi di carbonio, la loro derivatizzazione e lo sfruttamento delle loro caratteristiche. La ricerca è di tipo multidisciplinare e richiede la collaborazione di competenze molto diverse. Questo consente agli studenti od ai laureati di venire a contatto con diversi laboratori di ricerca e di sviluppare conoscenze in vari ambiti. Se volete altre informazioni «di prima mano» potete chiedere a chi sta lavorando (bene) in laboratorio: luisa.lascialfari@gmail.com stefano.fedeli@unifi.it matteo.albiani@hotmail.it matteogrdn4@gmail.com 8