¿Cómo se puede prevenir la agregación de nanopartículas?

La agregación de nanopartículas es un problema grave para las nanopartículas metálicas y no metálicas. Mantengo esta respuesta muy general y simple por el bien de los lectores. Las razones de la agregación y las formas de evitar la agregación pueden discutirse específicamente. Sin embargo, la agregación perturba las propiedades asociadas con las nanopartículas. La agregación depende del tipo de nanomaterial, reactivos o método utilizado para la síntesis de nanopartículas. Ocurre comúnmente durante la separación o limpieza de nanopartículas. Para evitar esto, suspenda las nanopartículas en la solución correcta con la cantidad correcta de nanopartículas, requiere estandarización. Sin embargo, se puede prevenir agregando un agente emulsionante como detergente o surfactante. Además, la funcionalización o el recubrimiento de la superficie de nanopartículas con alguna molécula reducirá la agregación. Aquí hay artículos de investigación que pueden ser útiles a este respecto. ¿Cómo concentrar nanopartículas y evitar la agregación?

En mi investigación de doctorado, utilicé nanopartículas de quitosano-PLGA y la adición de trehalosa me ayudó mucho con este problema. Aquí hay otros artículos que usaron trehalosa para las nanopartículas de lisozima-plata. Revelando la inhibición mediada por trehalosa de la agregación de proteínas a través de la interacción nanopartícula lisozima-plata. Por lo tanto, depende de cada caso.

El destino de cada nanopartícula es diferente y eso puede deberse a la fuente, ya sea sus nanopartículas sintéticas o naturales. La mayoría de las nanopartículas sintéticas son más estables. Algunos consejos para monitorear mientras se preparan nanopartículas para evitar que se agregue incluyen:

  1. mantener un pH estable, uso de un tampón adecuado
  2. Almacenamiento
  3. condiciones de preparación
  4. También es útil la repulsión electrostática durante el proceso en un intervalo de tiempo específico
  5. el uso de estabilizadores también es útil

Actualmente estoy trabajando en nanopartículas Zein y usando un tensioactivo para estabilizar las nanopartículas. A.

Las nanopartículas tienen una alta relación de superficie a área. Significa que tienen mucha superficie a solo un pequeño volumen, por lo tanto, masa. Cuando digo mucho, realmente quiero decir mucho como 1000m² / g.

Como hay muchos átomos no ligandos en la superficie, tienden a interactuar más fácilmente, ya que hay más energía disponible en forma de energía de superficie. Las partículas tenderán a agregarse, ya que lo único físico entre ellas es el agua u otro líquido, formando una suspensión.

Entonces, la alternativa que queda es crear una repulsión electrostática para evitar que las partículas se acerquen entre sí, ya que la repulsión crecerá entre las partículas si la carga de todas las partículas es positiva o negativa. Eso se mide aproximadamente por el Potencial Zeta, que es una medida de la carga concentrada en la superficie de las nanopartículas.

El Potencial Zeta puede aumentarse mediante reacciones químicas conocidas como funcionalización. Esta funcionalización puede ser, por ejemplo, la inserción de grupos -OH en la superficie. Esto lleva el potencial Zeta a valores más bajos, ya que los grupos -OH tienen carga negativa, y aumenta la tendencia de las moléculas a mantenerse alejadas entre sí. Esto puede explicarse por la energía potencial, que describe la energía necesaria para mover una carga a través de un campo eléctrico. En este caso, la carga es la partícula y el campo e es creado por la (s) otra (s) partícula (s).

Los agregados de nanopartículas pueden separarse mecánicamente mediante el uso de una máquina que utiliza la fuerza de corte. Por ejemplo, una máquina muy popular para romper aglomerados de nanopartículas es la máquina de molino de tres rodillos. Utiliza tres rodillos de acero inoxidable que giran a diferentes velocidades para aplastar las nanopartículas y dispersarlas de manera uniforme.

Se puede encontrar más información en Preparación de nanocompuestos con un molino de tres rodillos – Dispersión de nanopartículas

¡Espero que esta información te haya ayudado!

Mantenga el pH BÁSICO 10 agregando alcohol, NAOH

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