OBIECTIVE GENERALE
Obiectivele generale ale proiectului BIOAZO

Proiectul îşi propune studierea fenomenelor de organizare şi re-organizare supramoleculară a sistemelor azo-polimerice, ca urmare a interacţiunilor acestora cu radiaţiile luminoase UV-VIS. Reorganizările supramoleculare sunt legate de capacitatea de foto-izomerizare trans-cis a grupelor azobenzenice, prezente în catena principală sau laterală a polimerului. Modificările de configuraţie ale grupelor azo pot induce schimbări severe ale conformaţiei întregului lanţ polimeric, procesele putând avea loc în masă, sau în soluţie. Foto-izomerizarea în masă poate fi responsabilă de deplasări moleculare, concretizate printr-un flux de materie la nivel macroscopic. Printre efectele cele mai interesante se detaşează posibilitatea de a induce deformaţii controlate ale geometriei de suprafaţă a unui film, deformaţii care se pot situa în domeniul micro- sau nanometric. În cazul azo-polimerilor amfifili, foto-izomerizarea în mediu apos poate fi responsabilă de generarea proceselor de agregare/dezagregare, ceea ce va conduce la obţinerea micelelor foto-sensibile.

Există mai multe posibilităţi de aplicabilitate ale azo-polimerilor în domeniul biologic, în cadrul proiectului urmând a fi studiate următoarele:

• utilizarea filmelor azo-polimerice nanostructurate drept suport pentru culturile celulare direcţionale
• nano-manipularea optică (laser) a biomoleculelor imobilizate pe suprafaţa filmelor azopolimerice
• studierea sistemelor amfifile foto-sensibile, cu potenţială aplicabilitate în eliberarea controlată de medicamente.

Agregat micelar primar format din 3 lanturi azo-polisiloxanice	Agregare micelara a unui azo-polisiloxan amfifil (dinamica moleculara)

În primul caz este de aşteptat ca geometria de suprafaţă obţinută în urma iradierii laser a filmelor azopolimerice, să influenţeze în mod controlat procesul de dezvoltare celulară (direcţie, dimensiunea celulei şi viteza de diviziune celulară). Interesul practic faţă de această tehnică de structurare a suprafeţei derivă din faptul că este uşor de aplicat (controlul geometriei filmului fiind în timp real, concomitent cu iradierea suprafeţei) spre deosebire de tehnicile clasice de litografiere, care presupun de regulă mai multe etape de procesare.

În cel de-al doilea caz este vorba despre utilizarea azo-polimerilor modificaţi cu grupe de tip donor/acceptor sau cu nucleobaze, în vederea imobilizării şi nano-manipulării laser a biomoleculelor sau virusurilor. Acest lucru este posibil datorită unei proprietăţi caracteristice doar sistemelor azobenzenice şi anume generarea unei stări fluide foto-induse, însoţită de o curgere direcţională, în momentul interacţiunii azo-polimerului cu o radiaţie laser polarizată.

În ceea ce priveşte cel de-al treilea obiectiv al proiectului, se intenţionează utilizarea unor structuri cu totul particulare, atât grupele azo (hidrofobe), cât şi grupele cuaternare de amoniu (hidrofile) fiind conectate de aceeaşi catena macromoleculară cu structură polisiloxanică.

Astfel, capacitatea de agregare/dezagregare micelară sub acţiunea radiaţiilor luminoase, poate fi utilizată cu succes în procesele de înglobare şi eliberare controlată a diferitelor principii active de tip medicament.