M6 Funcionalização de superfície

Tópico

O fato de essa nanoestrutura apresentar a alta relação superfície/volume já estabelecida por outro modelo dessa montagem significa que o efeito de qualquer modificação química em sua superfície — a funcionalização superficial descrita por este modelo — domina o comportamento dessa nanoestrutura muito mais do que a mesma modificação química dominaria em um material equivalente em massa. Com uma fração tão alta de átomos na superfície, o que acontece precisamente nessa superfície deixa de ser um detalhe secundário e passa a governar uma parte significativa do comportamento geral dessa nanoestrutura. O fato de essa relação superfície/volume ser ainda maior torna o efeito dessa funcionalização superficial ainda mais dominante.

Essa mesma funcionalização superficial ancora uma densidade específica de ancoragem de ligantes na superfície da nanoestrutura. É essa densidade de ancoragem de ligantes, juntamente com a área superficial da nanoestrutura (que estabelece um modelo diferente para essa montagem), que determina o revestimento total de ligantes obtido por essa funcionalização superficial: quanto mais ligantes ancorados por unidade de área e quanto maior a área superficial total da nanoestrutura, maior o número total de ligantes ancorados em toda a sua superfície. Uma maior densidade de ancoragem de ligantes, para a mesma área superficial, resulta em um revestimento total maior.

Portanto, este modelo, com a funcionalização da superfície e o revestimento total de ligantes com os quais foi desenvolvido, significa que a espessura da camada de ligantes resultante, quando essa densidade de ancoragem é alta o suficiente para forçar os ligantes vizinhos a se espalharem em um regime semelhante a uma escova, em vez de se depositarem plana sobre a superfície, controla duas consequências distintas já descritas por outros modelos deste conjunto: por um lado, essa espessura da camada de ligantes modifica diretamente o alcance efetivo da repulsão eletrostática da qual depende o equilíbrio do potencial DLVO, controlando assim a estabilidade coloidal dessa suspensão e a agregação que ocorre quando essa estabilidade coloidal falha; por outro lado, essa mesma espessura da camada de ligantes modifica o tamanho efetivo e a energia superficial percebida por uma membrana celular, controlando assim a biocompatibilidade dessa nanoestrutura com essa mesma membrana celular. O fato de essa funcionalização da superfície, por meio dessa espessura da camada de ligantes, modular simultaneamente esses dois resultados muito diferentes a torna, na prática, a principal ferramenta disponível para ajustar deliberadamente o comportamento dessa nanoestrutura sem a necessidade de alterar o material que a constitui.

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