Acrylic-melamine latex with controlled crosslinking capability

Crosslinkable polymers are highly demanded in applications where improved thermal, mechanical, and chemical strengths are required. Among crosslinkable polymers, those with film forming capability are of high technological interest, as in coatings and adhesives. In a scenario of increasing concern for sustainability and stricter environmental legislation, coatings industry has switched to water based products, like acrylic latexes. Crosslinkable latexes aim to improve the physical properties of coalesced latex films, over the levels attainable with thermoplastic latexes, which lack hardness, toughness and solvent resistance. Please click Additional Files below to see the full abstract

Particle Nucleation Using Different Initiators in the Miniemulsion Polymerization of Styrene

In miniemulsion polymerization, droplets nucleation is the key factor to ensure the production of polymer particles with a desired composition. The influence of the initiation on droplets nucleation is even conflicting and it has not been completely considered. The result of employing different initiators systems on the nucleation mechanism and kinetics in the polymerization of stable styrene/polystyrene miniemulsions with varied droplets size is here discussed. The employed initiation systems provide all combinations between the phase (aqueous or organic) where initiation mainly occurs and the phase affinity of the produced radicals. Latexes with different contribution of the droplets nucleation were synthesized according to the employed initiation system and the droplets size of the miniemulsion. The results here presented could be used as a guide for choosing the initiation system to achieve the required contribution of the droplets nucleation.Fil: Ronco, Ludmila Irene. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Santa Fe. Instituto de Desarrollo Tecnológico para la Industria Química (i); ArgentinaFil: Minari, Roque Javier. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Santa Fe. Instituto de Desarrollo Tecnológico para la Industria Química (i); ArgentinaFil: Gugliotta, Luis Marcelino. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Santa Fe. Instituto de Desarrollo Tecnológico para la Industria Química (i); Argentin

Film-forming thermoresponsive nanogels for dermal protein delivery

Thermoresponsive nanogels (NGs) have great potential as nanocarriers because of their high in aqueous solutions, elevated biocompatibility, high loading capacity, controlled release of an active component, fast response to temperature change, and design flexibility. In this scenario, a NG dispersion with a film forming ability could be useful for designing a dermal platform for drugs delivery, where the delivering film/patch could be previously obtained or directly formed onto the surface where the release is required. Please click Additional Files below to see the full abstract

Producción de látex híbridos acrílicos/alquídicos

In this work, the production of high solids content hybrid acrylic/alkyd latexes by miniemulsion polymerization is discussed. First, the miniemulsification procedure to achieve colloidally stable hybrid nanodroplets is presented. Next, the efficient nucleation of most nanodroplets during the polymerization, avoiding other nucleation mechanisms is presented. Finally, the key aspects to control the polymer architecture as well as the particle morphology are analyzed.Fil: Goikoetxea, Monika. Universidad del País Vasco; EspañaFil: 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: Beristain, Itxaso. Universidad del País Vasco; EspañaFil: Paulis, María. Universidad del País Vasco; EspañaFil: Asua, José M.. Universidad del País Vasco; EspañaFil: Barandiaran, María J.. Universidad del País Vasco; Españ

Acrylic-Casein Latexes with Potential Application as Adhesives

The replacement of monomers derived from petrochemical sources by biopolymers like proteins, together with the development of new materials with improved properties, have an increasing importance in industrial applications. In this context, the synthesis of acrylic-casein hybrid latexes was investigated through a low environmental impact strategy, such as the surfactant-free emulsion polymerization, with the aim of producing new industrial adhesives. Different aspects of the synthesis of hybrid latexes were addressed, such us i) the use of variable content of protein; ii) the control of grafting degree between polymers, using native casein (without chemical modification) or functionalized casein, and iii) the employment of a chain transfer agent to reduce molecular weights of the acrylic polymer. The effect of the analyzed variables on the polymerization kinetics, the degree of compatibility between polymers, and the application properties of the produced latexes as adhesives were investigated.Fil: Aguzin, Ana. 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: Jerkovich, José Ignacio. Universidad Nacional del Litoral. Facultad de Ingeniería Química; ArgentinaFil: Trucone, Julieta. Universidad Nacional del Litoral. Facultad de Ingeniería Química; ArgentinaFil: Ronco, Ludmila Irene. 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: Roque Javier Minari. 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: 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; Argentin

Proteins as promising biobased building blocks for preparing functional hybrid protein/synthetic polymer nanoparticles

The pursuit of sustainable and environmentally friendly materials has been powered by environmental concerns and the decline in oil reserves. Among the different routes toward this end, the replacement of oil-based materials by renewable materials stands out. In this way, protein based materials have gained interest. This review article summarizes the progress achieved in the synthesis of hybrid protein/synthetic polymer nanoparticles which have the potential to be used in industrial applications. Although technical achievements and efficacy proofs concerning the increased compatibility of polymer/protein are already available, practical implementation in industry still represents an additional challenge and should be the focus of interest in future research. The available literature supports the potential of hybrid protein/polymer nanoparticles in the production of ecofriendly alternatives for large scale applications as coatings, paints, adhesives and films.Fil: Cencha, Luisa Guadalupe. 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: Allasia, Mariana. 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: Ronco, Ludmila Irene. 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: Luque, Gisela Carina. 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: 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; 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: 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; Argentin

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

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

Temperature responsive PEG-based polyurethanes “ a la carte”

Temperature responsive polymers able to alter their chemical or physical properties have been extensively investigated. Most of these polymers have an alkane polymer backbone with only carbon-carbon bonds. In this sense, the design of thermoresponsive polymers not only with sharp transition temperatures but also possessing hydrolizable linkages such as esters, carbonates or urethanes in the main backbone are highly desired. Here we show a library of thermoresponsive cationic and anionic polyurethanes synthesized by copolymerization of isophorone diisocyanate with poly(ethylene glycol) and ionic diols. These polyurethanes exhibit lower critical solution temperatures (LCST) that can be easily tuned from 20 C to 60 C by altering the polyurethane composition. Our findings show that LCST temperature could be reduced by the using poly(ethylene glycol) of lower molecular weight and/or increasing the hydrophobicity of the employed ionic diol. We also demonstrated that the thermoresponsive behavior could be translated to hydrogels based on those ionic polyurethanes. These “a la carte” thermoresponsive polyurethanes materials present a great potential in the biomedical field due to the presence of hydrolizable linkages in the main polymer backboneThe authors would like to thank the European Commission for their financial support through the project SUSPOL-EJD 642671 and the Gobierno Vasco/Eusko Jaurlaritza (Grant IT999-16). Ludmila I. Ronco thanks to the European Project IRSES-IONRUN and CONICET of Argentina for the financial support of her stay in Spain

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