Nanoparticelle luminescenti ed elettrochemiluminescenti

Sintesi di nanoparticelle stabili, monodisperse e perfettamente solubili in acqua che possono essere impiegate come marcatori in tecnologie bio-analitiche, in tecniche di imaging, con potenzialità nell’impiego terapeutico mediante terapia fototermica e fotodinamica e nello sviluppo di chemosensori.

Titolo brevetto Particelle attive per applicazioni bio-analitiche e metodi per la loro preparazione
Area Chimica e biotecnologie
Titolarità Alma Mater Studiorum - Università di Bologna
Inventori Luca Prodi , Sara Bonacchi, Marco Montalti, Nelsi Zaccheroni, Riccardo Juris, Enrico Rampazzo
Ambito territoriale di tutela Europa, USA, Australia, Brasile, Cina
Stato Disponibile per accordi di licenza
Keywords Nanoparticelle, silice, pluronic F127, copolimeri a blocco, luminescenza, fluorescenza, elettrochemiluminescenza, cianine, imaging, sonda.
Depositato il 31/07/2008

La destinazione principale dell’invenzione riguarda l’utilizzo nel settore bio-analitico, con tecnologie che utilizzano la luminescenza e l’elettrochemiluminescenza come metodo di rivelazione. Settori direttamente collegati a queste applicazioni sono quelli che vedono l’utilizzo di sistemi basati su microarray a scopo diagnostico e quelli riguardanti l’imaging in vivo e in vitro.

Oggetto dell’invenzione è la sintesi di nano particelle aventi dimensioni che ricadono nell’intervallo 10-100 nm e una struttura core-shell / silice-PEG (polietilenglicole). Queste nano particelle sono stabili, monodisperse e perfettamente solubili in acqua. Esse sono sintetizzate con una procedura che permette di introdurre composti luminescenti all’interno del nucleo, costituito dalla matrice di silice e gruppi funzionali sulle estremità delle catene di polietilenglicole che rivestono il nucleo. I risultati di questi procedimenti sono sistemi di dimensioni nanometriche fortemente monodispersi e solubili in acqua che possono essere utilizzati per numerose applicazioni bio-analitiche legate all’imaging in vivo ed in vitro.

La caratteristica principale dell’invenzione è la semplicità e la versatilità del metodo sintetico per la produzione di nano particelle luminescenti ed elettrochemiluminescenti. A partire da reagenti economici si riescono ad ottenere soluzioni acquose stabili di nanoparticelle luminescenti. Il metodo sintetico è versatile in quanto consente di utilizzare un gran numero di sostanze coloranti, molte delle quali commerciali e a basso costo, per ottenere sistemi con proprietà ottiche di assorbimento ed emissione regolabili in funzione delle esigenze dell’utilizzatore. Questo tipo di nano particelle inoltre risulta molto attraente dal punto di vista delle applicazioni in vivo legate alla rivelazione e all'imaging, in quanto:

  • le particelle sono costituite da materiali con una tossicità intrinseca estremamente bassa;
  • le particelle sono stabilizzate stericamente dalla presenza di catene poliossoetileniche;
  • le loro piccole dimensioni e il rivestimento esterno di PEG sono caratteristiche che tendono a limitare l’intercettazione delle particelle da parte dei macrofagi del sistema reticoloendoteliale (RES) presenti nell'organismo.