Síntesis de hidrogeles de n-[3-(dimetilamino) propil] metacrilamida para retención de metales

Crosslinked polymer material containing functional groups (carboxylic acids, amines, hydroxyl and sulfonic acids) can be used as complexing agents for removing metal ions from aqueous solutions, sometimes selectively and with the possibility of their recovery, presenting advantages over other techniques for their removal. The removal of metals is a possible solution to the problem of pollution affecting water quality. Based on this important application, the preparation of new hydrogels of N-[3-(dimethylamine) propyl] methacrylamide with different concentrations of crosslinking agent to be used in the removal of Cu2+ and Pb2+ from aqueous solutions, is presented. The retention was effective and the values of retention, resulted high, especially when solutions of low initial concentrations were used. The results indicated also that the experimental data fit the Langmuir model, which postulates that the surface of the adsorbent has a fixed number of identical and defined active sites, the adsorption is of monolayer type, even on a homogeneous surface without lateral interaction between molecules of the adsorbent in which all active centers have the same enthalpy of adsorptionLos materiales poliméricos entrecruzados que contienen grupos funcionales (ácidos carboxílicos, aminas, hidroxilos y ácidos sulfónicos) pueden ser usados como agentes acomplejantes para eliminación de iones metálicos a partir de soluciones acuosas, a veces en forma selectiva y con la posibilidad de recuperación de los mismos, presentando ventajas frente a otras técnicas de eliminación de los mismos. La eliminación de metales constituye una posible solución al problema de polución que afecta la calidad del agua. En base a esta importante aplicación, en este trabajo se realizó la preparación de nuevos hidrogeles de N-[3-(dimetilamino) propil] metacrilamida con diferentes concentraciones de agente entrecruzante, para analizar el uso de los mismos en la eliminación de Cu2+ y Pb2+ a partir de soluciones acuosas. La retención resultó efectiva, habiéndose logrado valores de retención altos, especialmente cuando se usaron soluciones de concentraciones iníciales bajas. Los resultados indicaron además, que los datos experimentales ajustan al modelo de Langmuir, que postula que la superficie del adsorbente posee un número fijo de centros activos idénticos y definidos, que la adsorción es en monocapas, uniforme, sobre una superficie homogénea, sin interacción lateral entre las moléculas del adsorbente, en el que todos los centros activos tienen la misma entalpía de absorción.Fil: Garcia Manzano, Maria Florencia. Universidad Nacional de Cordoba. Facultad de Ciencias Quimicas; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Córdoba. Instituto Multidisciplinario de Biología Vegetal (p); Argentina; ArgentinaFil: Alvarez Igarzabal, Cecilia Ines. Universidad Nacional de Cordoba. Facultad de Ciencias Quimicas; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Córdoba. Instituto Multidisciplinario de Biología Vegetal (p); Argentina; Argentin

Imine bonding self-repair hydrogels after periodate-triggered breakage of their cross-links

The development of new materials with smart properties is currently expanding the development of new technologies. Therefore, the design of materials with novel sensitivities and smart behavior is important for the development of smart systems with automated responsivity. We have recently reported the synthesis of hydrogels, cross-linked by N,N´-diallyltartardiamide (DAT). The covalent DAT-crosslinking points have vicinal diols which can be easily cleaved with periodate, generating changes in the hydrogel properties, as well as generating valuable α-oxo-aldehyde functional groups useful for further chemical modification. Based on those findings, we envisioned that a self-healable hydrogel could be obtained by incorporation of primary amino functional groups, from 2-aminoethyl methacrylate hydrochloride (AEMA), coexisting with DAT into the same network. Herein, α-oxo-aldehyde groups generated after the reaction with periodate would arise in the immediate environment of amine groups to form imine cross-links. For this purpose, DAT-crosslinked hydrogels were synthesized and carefully characterized. The cleavage of DAT-crosslinks with periodate promoted changes in the mechanical and swelling properties of the materials. As expected, a self-healing behavior was observed, based on the spontaneous formation of imine covalent bonds. In addition, we surprisingly found a combination of fast vicinal diols cleavage and a low speed self-crosslinking reaction by imine formation. Consequently, it was found a time-window in which a periodate-treated polymer was obtained in a transient liquid state, which can be exploited to choose the final shape of the material, before automated gelling. The singular properties attained on these hydrogels could be useful for developing sensors, actuators, among other smart systems.Fil: Wolfel Sánchez, Alexis. Universidad Nacional de Córdoba. Instituto de Investigación y Desarrollo en Ingeniería de Procesos y Química Aplicada. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Córdoba. Instituto de Investigación y Desarrollo en Ingeniería de Procesos y Química Aplicada; ArgentinaFil: Alvarez Igarzabal, Cecilia Ines. Universidad Nacional de Córdoba. Instituto de Investigación y Desarrollo en Ingeniería de Procesos y Química Aplicada. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Córdoba. Instituto de Investigación y Desarrollo en Ingeniería de Procesos y Química Aplicada; ArgentinaFil: Romero, Marcelo Ricardo. Universidad Nacional de Córdoba. Instituto de Investigación y Desarrollo en Ingeniería de Procesos y Química Aplicada. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Córdoba. Instituto de Investigación y Desarrollo en Ingeniería de Procesos y Química Aplicada; Argentin

Development and evaluation of novel nanophotosensitizers as photoantimicrobial agents against Staphylococcus aureus

The main aim of the present study was to synthetize polyacrylamide nanoparticles and to use them as photosensitizer carriers. The new monobrominated derivatives (monobrominated neutral red and monobrominated azure B) were the photosensitizers used for antimicrobial photodynamic therapy. They were loaded into the nanocarriers and their antibacterial and oxidative activities were evaluated. The polyacrylamide nanoparticles were evaluated and prepared by inverse microemulsion polymerization. The nanoparticles obtained were characterized by size, polydispersity index, and zeta potential analysis. The Dynamic Light Scattering indicated that the diameter of the particle (z-average) was optimal, with an acceptable polydispersity index. The antibacterial activity of the polyacrylamide nanoparticles loaded with photosensitizers was evaluated against Staphylococcus aureus. Both photosensitizers loaded into the nanoparticles showed great potential as antibacterial agents since they suppressed the bacterial growth. The maximum percentage of growth reduction was 35.5% (>2 Log CFU/mL), with the monobrominated azure B loaded into the nanocarrier with 2 hydroxyethyl methacrylate against methicillin resistant S. aureus. The improved physicochemical and photophysical properties of these photosensitizers were accompanied by a significant increase in the photoantimicrobial action, in conventional-sensitive and-methicillin resistant S. aureus. The results obtained clearly suggest that polyacrylamide nanoparticles loaded with photosensitizers have great potential for further application in antimicrobial photodynamic therapy.Fil: Gualdesi, María Soledad. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Córdoba. Unidad de Investigación y Desarrollo en Tecnología Farmacéutica. Universidad Nacional de Córdoba. Facultad de Ciencias Químicas. Unidad de Investigación y Desarrollo en Tecnología Farmacéutica; ArgentinaFil: Aiassa, Virginia. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Córdoba. Unidad de Investigación y Desarrollo en Tecnología Farmacéutica. Universidad Nacional de Córdoba. Facultad de Ciencias Químicas. Unidad de Investigación y Desarrollo en Tecnología Farmacéutica; ArgentinaFil: Vara, Jimena. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Córdoba. Unidad de Investigación y Desarrollo en Tecnología Farmacéutica. Universidad Nacional de Córdoba. Facultad de Ciencias Químicas. Unidad de Investigación y Desarrollo en Tecnología Farmacéutica; ArgentinaFil: Alvarez Igarzabal, Cecilia Ines. Universidad Nacional de Córdoba. Instituto de Investigación y Desarrollo en Ingeniería de Procesos y Química Aplicada. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Córdoba. Instituto de Investigación y Desarrollo en Ingeniería de Procesos y Química Aplicada; ArgentinaFil: Ortiz, Cristina Susana. Universidad Nacional de Córdoba. Facultad de Ciencias Químicas. Departamento de Farmacia; Argentin

Hidrogeles supramoleculares nanocompuestos basados en PVA/ácido gálico y celulosa nanocristalina

El desarrollo de hidrogeles de alta tenacidad, con la capacidad de imitar las cualidades o propiedades de los tejidos biológicos, ha recientemente emergido como un tópico de gran interés en la comunidad científica. Una estrategia muy utilizada para la preparación de estos geles se basa en el uso de polímeros entrecruzados de forma reversible y dinámica, incorporando un entrecruzante con la capacidad de formar puentes hidrogeno con diferentes grupos funcionales de las cadenas poliméricas. En el presente trabajo se prepararon hidrogeles supramoleculares de poli(vinil alcohol) (PVA) y ácido gálico (GA), incorporando nanocristales de celulosa recubiertos con ácido tánico (CNC@TA), para la obtención de hidrogeles de alta tenacidad.Fil: Carnicero, Anabela. Universidad Nacional de Córdoba. Instituto de Investigación y Desarrollo en Ingeniería de Procesos y Química Aplicada. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Córdoba. Instituto de Investigación y Desarrollo en Ingeniería de Procesos y Química Aplicada; Argentina. Universidad Nacional de Córdoba. Facultad de Ciencias Químicas; ArgentinaFil: Bonafe Allende, Juan Cruz. Universidad Nacional de Córdoba. Instituto de Investigación y Desarrollo en Ingeniería de Procesos y Química Aplicada. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Córdoba. Instituto de Investigación y Desarrollo en Ingeniería de Procesos y Química Aplicada; Argentina. Universidad Nacional de Córdoba. Facultad de Ciencias Químicas; ArgentinaFil: Picchio, Matías Luis. Universidad Nacional de Córdoba. Instituto de Investigación y Desarrollo en Ingeniería de Procesos y Química Aplicada. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Córdoba. Instituto de Investigación y Desarrollo en Ingeniería de Procesos y Química Aplicada; Argentina. Universidad Nacional de Córdoba. Facultad de Ciencias Químicas; ArgentinaFil: Alvarez Igarzabal, Cecilia Ines. Universidad Nacional de Córdoba. Instituto de Investigación y Desarrollo en Ingeniería de Procesos y Química Aplicada. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Córdoba. Instituto de Investigación y Desarrollo en Ingeniería de Procesos y Química Aplicada; Argentina. Universidad Nacional de Córdoba. Facultad de Ciencias Químicas; ArgentinaFil: Martinelli, Marisa. Universidad Nacional de Córdoba. Instituto de Investigación y Desarrollo en Ingeniería de Procesos y Química Aplicada. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Córdoba. Instituto de Investigación y Desarrollo en Ingeniería de Procesos y Química Aplicada; Argentina. Universidad Nacional de Córdoba. Facultad de Ciencias Químicas; ArgentinaIV Workshop de Polímeros Biodegradables y BiocompuestosMar del PlataArgentinaUniversidad Nacional de Mar del Plata; Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Mar del Plata. Instituto de Investigaciones en Ciencia y Tecnología de Materiale

upramolecular complex based on MWNTs/Boltorn H40 provides fast response to a Sandwich-type amperometric lactate biosensor

Most sandwich-type biosensors can be used several times, since their long-time stability generally ranges from weeks to several months. However, the response-time of this kind of sensors is typically slow because reagents and products have to diffuse through filtering membranes and the enzymatic matrix. In this manuscript, multiwalled carbon nanotubes (MWNTs) have been used for wiring the enzymatic matrix to the electrode surface. To achieve this, the hyperbranched polymer Boltorn H40 (BH40) has been self-assembled at the surface of MWNTs. After the assembling, the suspension of BH40-MWNTs became stable and its functionality was tested by replacing mucin in the enzymatic matrix of a previously reported sandwich-type lactate biosensor. The inclusion of BH40-MWNTs in the biosensor: increased the diffusion coefficient of soluble species by decreasing the elastic properties of the enzymatic matrix, kept the characteristics of the microenvironment where the enzyme is stored, and wired the enzymatic matrix through a 13 μm thick polycarbonate membrane to the electrode surface. It is important to understand that the superstructure of BH40-MWNTs does not increase the active surface of the electrode. Instead of this, it is a conductive 3D network that connects the enzymatic matrix to the electrode. As a result, the response-time of this novel sandwich-type lactate biosensor is much shorter than that of conventional biosensors because the mediator of the enzyme (oxygen) can be regenerated at the enzymatic matrix and it does not have to diffuse to the electrode surface.Fil: Romero, Marcelo Ricardo. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Córdoba. Instituto Multidisciplinario de Biología Vegetal. Universidad Nacional de Córdoba. Facultad de Ciencias Exactas Físicas y Naturales. Instituto Multidisciplinario de Biología Vegetal; ArgentinaFil: Peralta, Damian Oscar. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Córdoba. Instituto Multidisciplinario de Biología Vegetal. Universidad Nacional de Córdoba. Facultad de Ciencias Exactas Físicas y Naturales. Instituto Multidisciplinario de Biología Vegetal; ArgentinaFil: Alvarez Igarzabal, Cecilia Ines. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Córdoba. Instituto Multidisciplinario de Biología Vegetal. Universidad Nacional de Córdoba. Facultad de Ciencias Exactas Físicas y Naturales. Instituto Multidisciplinario de Biología Vegetal; ArgentinaFil: Baruzzi, Ana Maria. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Córdoba. Instituto de Investigaciones en Físico-química de Córdoba. Universidad Nacional de Córdoba. Facultad de Ciencias Químicas. Instituto de Investigaciones en Físico-química de Córdoba; ArgentinaFil: Strumia, Miriam Cristina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Córdoba. Instituto Multidisciplinario de Biología Vegetal. Universidad Nacional de Córdoba. Facultad de Ciencias Exactas Físicas y Naturales. Instituto Multidisciplinario de Biología Vegetal; ArgentinaFil: Garay, Fernando Sebastian. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Córdoba. Instituto de Investigaciones en Físico-química de Córdoba. Universidad Nacional de Córdoba. Facultad de Ciencias Químicas. Instituto de Investigaciones en Físico-química de Córdoba; Argentin

Síntesis de matrices supramoleculares a partir de Poli(Vinil Alcohol) y ácido protocatecúico

Hidrogeles formados a partir de PVA y PCA fueron sintetizados exitosamente. Las imágenesde SEM revelaron una estructura porosa con una disminución de los poros a medida que aumenta lacantidad de entrecruzante. Al mismo tiempo, el aumento del grado de entrecruzamiento se vio reflejado en un aumento del módulo elástico y una disminución de la resistencia a la tracción observados por ensayos reológicos y de tracción, respectivamente. A su vez, el grado de entrecruzamiento afecta significativamente la temperatura de transición del material.Fil: Bonafe Allende, Juan Cruz. Universidad Nacional de Córdoba. Instituto de Investigación y Desarrollo en Ingeniería de Procesos y Química Aplicada. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Córdoba. Instituto de Investigación y Desarrollo en Ingeniería de Procesos y Química Aplicada; Argentina. Universidad Nacional de Córdoba. Facultad de Ciencias Químicas; ArgentinaFil: Carnicero, Anabela. Universidad Nacional de Córdoba. Instituto de Investigación y Desarrollo en Ingeniería de Procesos y Química Aplicada. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Córdoba. Instituto de Investigación y Desarrollo en Ingeniería de Procesos y Química Aplicada; Argentina. Universidad Nacional de Córdoba. Facultad de Ciencias Químicas; ArgentinaFil: Picchio, Matías Luis. Universidad Nacional de Córdoba. Instituto de Investigación y Desarrollo en Ingeniería de Procesos y Química Aplicada. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Córdoba. Instituto de Investigación y Desarrollo en Ingeniería de Procesos y Química Aplicada; Argentina. Universidad Nacional de Córdoba. Facultad de Ciencias Químicas; ArgentinaFil: Martinelli, Marisa. Universidad Nacional de Córdoba. Instituto de Investigación y Desarrollo en Ingeniería de Procesos y Química Aplicada. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Córdoba. Instituto de Investigación y Desarrollo en Ingeniería de Procesos y Química Aplicada; Argentina. Universidad Nacional de Córdoba. Facultad de Ciencias Químicas; ArgentinaFil: Alvarez Igarzabal, Cecilia Ines. Universidad Nacional de Córdoba. Facultad de Ciencias Químicas; Argentina. Universidad Nacional de Córdoba. Instituto de Investigación y Desarrollo en Ingeniería de Procesos y Química Aplicada. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Córdoba. Instituto de Investigación y Desarrollo en Ingeniería de Procesos y Química Aplicada; ArgentinaIV Workshop de Polímeros Biodegradables y BiocompuestosMar del PlataArgentinaUniversidad Nacional de Mar del Plata; Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Mar del Plata. Instituto de Investigaciones en Ciencia y Tecnología de Materiale

Crosslinked casein-based micelles as a dually responsive drug delivery system

New types of biodegradable nanocarriers for drug delivery were prepared using casein (CAS) micelles as particle templates and glyceraldehyde (GAL) as a crosslinking agent. We found that highly crosslinked casein micelles (CCM) maintained their structural integrity at pH 7.4 (plasma conditions) but were easily degraded in the presence of proteases at pH 5 (lysosomal conditions). Nile red (NR) was chosen as a hydrophobic model drug inspired by the natural role of casein as lipophilic nutrient nanotransporter. The cumulative release of the NR-loaded micelles showed marginal dye leakage at pH 7.4 but was significantly accelerated by protease and pH-mediated degradation of the nanocarriers in a dual-responsive fashion. The prepared nanocarriers possess many favorable features for drug delivery: excellent biocompatibility and biodegradability, high stability in physiological conditions, remarkable capacity for the encapsulation of hydrophobic drugs, minimal drug leakage under extracellular conditions, and rapid drug release in response to the endo-lysosomal levels of pH and proteases. In this regard, the prepared CCM represent a promising candidate for the delivery and triggered release of anti-cancer drugs in lysosomal environments.Fil: Picchio, Matías Luis. Universidad Nacional de Córdoba. Instituto de Investigación y Desarrollo en Ingeniería de Procesos y Química Aplicada. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Córdoba. Instituto de Investigación y Desarrollo en Ingeniería de Procesos y Química Aplicada; ArgentinaFil: Cuggino, Julio César. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Santa Fe. Instituto de Desarrollo Tecnológico para la Industria Química. Universidad Nacional del Litoral. Instituto de Desarrollo Tecnológico para la Industria Química; ArgentinaFil: Nagel, Gregor. Freie Universitat Berlin; AlemaniaFil: Wedepohl, Stefanie. Freie Universitat Berlin; AlemaniaFil: Minari, Roque Javier. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Santa Fe. Instituto de Desarrollo Tecnológico para la Industria Química. Universidad Nacional del Litoral. Instituto de Desarrollo Tecnológico para la Industria Química; ArgentinaFil: Alvarez Igarzabal, Cecilia Ines. Universidad Nacional de Córdoba. Instituto de Investigación y Desarrollo en Ingeniería de Procesos y Química Aplicada. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Córdoba. Instituto de Investigación y Desarrollo en Ingeniería de Procesos y Química Aplicada; Argentina. Freie Universitat Berlin; AlemaniaFil: Gugliotta, Luis Marcelino. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Santa Fe. Instituto de Desarrollo Tecnológico para la Industria Química. Universidad Nacional del Litoral. Instituto de Desarrollo Tecnológico para la Industria Química; ArgentinaFil: Calderon, Marcelo. Universidad Nacional de Córdoba. Facultad de Ciencias Químicas. Departamento de Química Orgánica; Argentina. Freie Universitat Berlin; Alemani

Exploiting cyanine dye J-aggregates/monomer equilibrium in hydrophobic protein pockets for efficient multi-step phototherapy: An innovative concept for smart nanotheranostics

After several decades of development in the field of near-infrared (NIR) dyes for photothermal therapy (PTT), indocyanine green (ICG) still remains the only FDA-approved NIR contrast agent. However, upon NIR light irradiation ICG can react with molecular oxygen to form reactive oxygen species and degrade the ICG core, losing the convenient dye properties. In this work, we introduce a new approach for expanding the application of ICG in nanotheranostics, which relies on the confinement of self-organized J-type aggregates in hydrophobic protein domains acting as monomer depots. Upon the fast photobleaching, while the dye is irradiated, this strategy permits the equilibrium-driven monomer replacement after each irradiation cycle that radically increases the systems' effectivity and applicability. Gadolinium-doped casein micelles were designed to prove this novel concept at the same time as endowing the nanosystems with further magnetic resonance imaging (MRI) ability for dual-modal imaging-guided PTT. By teaching a new trick to a very old dog, the clinical prospect of ICG will undoubtedly be boosted laying the foundation for novel therapeutics. It is anticipated that future research could be expanded to other relevant J-aggregates-forming cyanine dyes or nanocrystal formulations of poorly water-soluble photosensitizers.Fil: Picchio, Matías Luis. Universidad Nacional de Córdoba. Instituto de Investigación y Desarrollo en Ingeniería de Procesos y Química Aplicada. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Córdoba. Instituto de Investigación y Desarrollo en Ingeniería de Procesos y Química Aplicada; ArgentinaFil: Bergueiro, Julian. Freie Universität Berlin; AlemaniaFil: Wedepohl, Stefanie. Freie Universität Berlin; AlemaniaFil: Minari, Roque Javier. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Santa Fe. Instituto de Desarrollo Tecnológico para la Industria Química. Universidad Nacional del Litoral. Instituto de Desarrollo Tecnológico para la Industria Química; ArgentinaFil: Alvarez Igarzabal, Cecilia Ines. Universidad Nacional de Córdoba. Instituto de Investigación y Desarrollo en Ingeniería de Procesos y Química Aplicada. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Córdoba. Instituto de Investigación y Desarrollo en Ingeniería de Procesos y Química Aplicada; ArgentinaFil: Gugliotta, Luis Marcelino. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Santa Fe. Instituto de Desarrollo Tecnológico para la Industria Química. Universidad Nacional del Litoral. Instituto de Desarrollo Tecnológico para la Industria Química; ArgentinaFil: Cuggino, Julio César. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Santa Fe. Instituto de Desarrollo Tecnológico para la Industria Química. Universidad Nacional del Litoral. Instituto de Desarrollo Tecnológico para la Industria Química; ArgentinaFil: Calderón, Marcelo. Polymat; Españ

Ascidian-Inspired Supramolecular Cellulose Nanocomposite Hydrogels with Antibacterial Activity

The design of ultratough hydrogels has recently emerged as a topic of great interest in the scientific community due to their ability to mimic the features of biological tissues. An outstanding strategy for preparing these materials relies on reversible and dynamic cross-links within the hydrogel matrix. In this work, inspired by the composition of ascidians' tunic, stretchable supramolecular hydrogels combining poly(vinyl alcohol), green tea-derived gallic acid, and rigid tannic acid-coated cellulose nanocrystals (TA@CNC) were designed. The addition of TA@CNC nanofillers in concentrations up to 1.2 wt % significantly impacted the mechanical and viscoelastic properties of the hydrogels due to the promotion of hydrogen bonding with the polymer matrix and polyphenols π-πstacking interactions. These supramolecular associations endow the hydrogels with excellent stretchability and strength (>340%, 540 kPa), low thermoreversible gel-sol transition (60 °C), and remolding ability, while the natural polyphenols provided potential antibacterial properties. These versatile materials can be anticipated to open up new prospects for the rational design of polyphenol-based cellulosic hydrogels for different biomedical applications.Fil: Carnicero, Anabela. Universidad Nacional de Córdoba. Instituto de Investigación y Desarrollo en Ingeniería de Procesos y Química Aplicada. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Córdoba. Instituto de Investigación y Desarrollo en Ingeniería de Procesos y Química Aplicada; Argentina. Universidad Nacional de Córdoba. Facultad de Ciencias Químicas. Departamento de Química Orgánica; ArgentinaFil: González, Agustín. Universidad Nacional de Córdoba. Facultad de Ciencias Químicas. Departamento de Química Orgánica; Argentina. Universidad Nacional de Córdoba. Instituto de Investigación y Desarrollo en Ingeniería de Procesos y Química Aplicada. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Córdoba. Instituto de Investigación y Desarrollo en Ingeniería de Procesos y Química Aplicada; ArgentinaFil: Dalosto, Sergio Daniel. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Santa Fe. Instituto de Física del Litoral. Universidad Nacional del Litoral. Instituto de Física del Litoral; ArgentinaFil: Passeggi, Mario Cesar Guillermo. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Santa Fe. Instituto de Física del Litoral. Universidad Nacional del Litoral. Instituto de Física del Litoral; ArgentinaFil: Minari, Roque Javier. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Santa Fe. Instituto de Desarrollo Tecnológico para la Industria Química. Universidad Nacional del Litoral. Instituto de Desarrollo Tecnológico para la Industria Química; ArgentinaFil: Alvarez Igarzabal, Cecilia Ines. Universidad Nacional de Córdoba. Facultad de Ciencias Químicas. Departamento de Química Orgánica; Argentina. Universidad Nacional de Córdoba. Instituto de Investigación y Desarrollo en Ingeniería de Procesos y Química Aplicada. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Córdoba. Instituto de Investigación y Desarrollo en Ingeniería de Procesos y Química Aplicada; ArgentinaFil: Martinelli, Marisa. Universidad Nacional de Córdoba. Facultad de Ciencias Químicas. Departamento de Química Orgánica; Argentina. Universidad Nacional de Córdoba. Instituto de Investigación y Desarrollo en Ingeniería de Procesos y Química Aplicada. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Córdoba. Instituto de Investigación y Desarrollo en Ingeniería de Procesos y Química Aplicada; ArgentinaFil: Picchio, Matías Luis. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Santa Fe. Instituto de Desarrollo Tecnológico para la Industria Química. Universidad Nacional del Litoral. Instituto de Desarrollo Tecnológico para la Industria Química; Argentin

Unraveling the gallol-driven assembly mechanism of thermoreversible supramolecular hydrogels inspired by ascidians

Polyphenols-based supramolecular hydrogels have recently attracted much attention as smart materials for applications in several technologies. Although great advances have been made in this field, there is a challenging need for creating new versatile materials that combine synthesis simplicity and suitable functional properties. In this work, inspired by the hydrogen bonding ability of pyrogallol-bearing proteins found in ascidians, we explored a small gallol analog, gallic acid (GA), as a dynamic crosslinker of poly(vinyl alcohol) (PVA). The fundamentals of the supramolecular assembly mechanism of PVA/GA hydrogels are studied for understanding the final properties of the obtained thermo-reversible hydrogels. The polymer deacetylation degree was a key factor to control the gelation kinetics, morphology, and properties of the supramolecular materials. Furthermore, the intercalation of GA molecules between PVA chains produced polymer crystals with a new spatial arrangement, modifying the elastic modulus of the supramolecular network and increasing its stability in water. With remarkable fast gelation ability, ascidian-inspired PVA-GA hydrogels may provide a promising platform for a wide range of biomedical applications including topical drug delivery of therapeutic proteins, wearable electronic devices, and 3D printing.Fil: Wolfel Sánchez, Alexis. Universidad Nacional de Córdoba. Instituto de Investigación y Desarrollo en Ingeniería de Procesos y Química Aplicada. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Córdoba. Instituto de Investigación y Desarrollo en Ingeniería de Procesos y Química Aplicada; ArgentinaFil: Euti, Esteban. Universidad Nacional de Córdoba. Instituto de Investigación y Desarrollo en Ingeniería de Procesos y Química Aplicada. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Córdoba. Instituto de Investigación y Desarrollo en Ingeniería de Procesos y Química Aplicada; ArgentinaFil: Picchio, Matías Luis. Universidad Nacional de Córdoba. Instituto de Investigación y Desarrollo en Ingeniería de Procesos y Química Aplicada. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Córdoba. Instituto de Investigación y Desarrollo en Ingeniería de Procesos y Química Aplicada; ArgentinaFil: Romero, Marcelo Ricardo. Universidad Nacional de Córdoba. Instituto de Investigación y Desarrollo en Ingeniería de Procesos y Química Aplicada. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Córdoba. Instituto de Investigación y Desarrollo en Ingeniería de Procesos y Química Aplicada; ArgentinaFil: Galván Josa, Víctor Martín. Universidad Nacional de Córdoba. Facultad de Matemática, Astronomía y Física; ArgentinaFil: Martinelli, Marisa. Universidad Nacional de Córdoba. Instituto de Investigación y Desarrollo en Ingeniería de Procesos y Química Aplicada. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Córdoba. Instituto de Investigación y Desarrollo en Ingeniería de Procesos y Química Aplicada; ArgentinaFil: Minari, Roque Javier. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Santa Fe. Instituto de Desarrollo Tecnológico para la Industria Química. Universidad Nacional del Litoral. Instituto de Desarrollo Tecnológico para la Industria Química; ArgentinaFil: Alvarez Igarzabal, Cecilia Ines. Universidad Nacional de Córdoba. Instituto de Investigación y Desarrollo en Ingeniería de Procesos y Química Aplicada. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Córdoba. Instituto de Investigación y Desarrollo en Ingeniería de Procesos y Química Aplicada; Argentin