Molecular surface interaction modeling of Poly(vinyl pyrrolidone) on Multi-walled carbon nanotubes

Abstract

En los últimos años se ha destacado el potencial de los nanotubos de carbono multipared (MWCNT) para su uso en aplicaciones biomédicas debido a sus propiedades químicas y físicas únicas. Sin embargo, el desarrollo de nuevos dispositivos con MWCNT se enfrenta a importantes retos, como la biocompatibilidad, la capacidad de dispersión y la disolución en disolventes polares de los CNTS. Entre las estrategias más utilizadas se encuentra el recubrimiento del nanotubo de carbono con moléculas capaces de interactuar con él y proporcionarle propiedades que lo hagan apto para un entorno biológico. La polivinilpirrolidona (PVP) es un polímero biocompatible que muestra una afinidad compleja por fármacos hidrofílicos e hidrofóbicos, lo que lo convierte en un candidato ideal para el recubrimiento de MWCNTs. Así, en el presente proyecto de tesis se realizó un estudio de la interacción del PVP con superficies de nanotubos de carbono para determinar el comportamiento del PVP con la superficie a través de herramientas computacionales. Se desarrollaron dos modelos de nanotubos de carbono para comprender la influencia de la estructura tubular y las múltiples capas en la interacción con los polímeros de PVP. El estudio identificó con el modelo SWCNT un fenómeno de envoltura y una distancia más cercana al PVP que el modelo de capas. El artículo concluye que la cantidad de polímero PVP utilizada con el CNT debe estimarse en función de la aplicación prevista, ya que las propiedades del nanotubo y del polímero pueden verse afectadas en función de su cantidad. Este estudio pone de relieve el uso potencial del PVP como material de recubrimiento de los MWCNT y proporciona información sobre la interacción entre el PVP y las superficies de los CNT, lo que podría contribuir al desarrollo de dispositivos biomédicos más seguros y eficaces.