Étant donné que les buildings métallo-organiques (MOF) – des complexes métalliques hautement poreux – sont si diverses sur le prepare structurel et chimique, elles pourraient être utilisées pour de nombreuses applications, telles que l’administration de médicaments et le nettoyage de l’environnement. Mais les chercheurs doivent encore mieux comprendre leur fonctionnement, notamment lorsqu’ils sont incorporés dans des polymères. Dans un posting publié dans ACS Used Products & Interfaces, les chercheurs ont développé et caractérisé des MOF stockant l’oxyde nitrique (NO) intégrés dans un movie mince doté d’un nouveau potentiel antibactérien.
L’étude des interactions entre les MOF et les polymères au sein des membranes peut s’avérer difficile et nécessite des méthodes analytiques complexes et des ressources importantes. Dans des études antérieures, Russell E. Morris et ses collègues ont examiné l’interface entre un MOF contenant du nickel et du polyuréthane. Mais la méthode de microscopie électronique à balayage à faisceau d’ions focalisé (FIB-SEM) qu’ils ont utilisée peut altérer ou endommager à la fois les polymères et les MOF. Ainsi, les mêmes chercheurs et Zeiss Microscopy ont utilisé une nouvelle system FIB-SEM utilisant la cryogénie pour augmenter la stabilité des composites MOF.
Pour tester cela, ils ont créé trois membranes en collaboration avec des chercheurs de la Colorado State College contenant un MOF en nickel appelé CPO-27-Ni, un MOF en cuivre appelé CuBTTri, ou les deux. Ensuite, en utilisant leur procedure cryogénique FIB-SEM, ils ont vu les particules de chaque MOF as well as en détail qu’avec d’autres méthodes d’imagerie. Les pictures ont également montré que les complexes métalliques étaient répartis uniformément dans les membranes et ne se chevauchaient pas. Les chercheurs ont ensuite examiné la capacité des movies à libérer du NO, une molécule aux propriétés antibactériennes qui pourrait avoir des programs biomédicales. Dans les expériences, les membranes intégrées au MOF avaient différents déclencheurs et réponses :
- Le CPO-27-Ni libère du NO rapidement, sous forme d’une courte rafale, en réponse à l’humidité
- CuBTTri a agi comme un catalyseur lorsqu’il a été exposé à un tripeptide, le S-nitrosoglutathion (GSNO), une source naturelle de NO dans le corps humain, et a produit une libération prolongée de NO en réponse
- Ensemble, CPO-27-Ni et CuBTTri ont donné une membrane à libération rapide et soutenue de NO, lorsqu’elle est exposée séquentiellement à l’humidité et au GSNO
Les chercheurs affirment que les MOF de nickel et de cuivre se sont combinés pour créer un matériau composite permettant d’obtenir un système d’administration ideal de NO en deux étapes. Ils suggèrent que cette administration en deux phases pourrait être utile dans les dispositifs médicaux, en fournissant à la fois des effets antibactériens immédiats et une prévention à long terme de l’encrassement microbien.
