Esquema do conceito das partículas/materiais de Janus.
As partículas [ou materiais] de Janus, nomeados assim em homenagem a um Deus romano de duas faces com esse nome, foram sugeridas por Pierre-Gilles de Gennes quando fez seu discurso no Prémio Nobel à comunidade científica em 1991 [1]. Desde então, várias partículas de Janus (JPs) foram sintetizadas, e a definição de JPs é estendida muito além da estrutura anfifílica dual inicial [2,3]. Os JPs tornaram-se objetos compostos de duas ou mais partes que diferem nas suas propriedades físicas e químicas, geralmente de natureza contrária [[2], [3], [4], [5], [6]]. A estrutura anisotrópica [propriedades variam com a direção] dos JPs permite propriedades ópticas, elétricas ou magnéticas etc., que facilitam os JPs com muitas vantagens, como propriedades multifuncionais e facilidade de modificação [3, [6], [7], [8], [9], [10]]. Embora componentes individuais se combinem e coexistam num sistema de partícula única, as propriedades químicas, magnéticas, ópticas e eletrónicas intrínsecas de cada domínio raramente são alteradas ou perdidas [[11], [12], [13], [14], [15]], permitindo que as propriedades únicas das diferentes partes contribuam para melhorar as propriedades químicas e físicas do todo.
(...) É sabido que as propriedades e aplicações dos JPs dependem fortemente de sua morfologia com tamanho definido e composição química, além da química da superfície, que são fatores importantes que afetam o seu desempenho [2,3,37, 38]
Partícula Janus composta de superfície de poliestireno e superfície de ouro áspero. Pode ser usado como um nanoprobe para direcionamento, detecção e administração de medicamento. Fonte
(...) Uma aplicação biomédica promissora é a administração de medicamentos, onde um único material JP com vários domínios pode realizar simultaneamente o armazenamento de múltiplas drogas e servir como meio de transporte ideal [40,47,48]. Os JPs podem ser adaptados aos fármacos desejados, para garantir que quaisquer propriedades opostas (por exemplo, hidrofilicidade / hidrofobicidade, acidez / basicidade, etc.) possam permanecer separadas. Além disso, os compartimentos separados dos JPs podem ser modificados com diversas moléculas funcionais para controle separado sobre a libertação do medicamento [47]. Se os componentes forem magnéticos, ópticos ou metálicos, os JPs podem ser usados para ressonância magnética (RM), imagiologia óptica (OI) ou tomografia computadorizada (TC) e obter terapia única / múltipla guiada por imagem [5,49,50] .
Além disso, foram já desenvolvidos JPs com vista ao bio-sensoriamento. Biomoléculas (enzima, anticorpo, etc.) ou grupos químicos são modificados de um lado dos JPs para o reconhecimento de analitos (proteínas, células, bactérias, etc.), e o outro lado é composto de um material óptico ou magnético. Esses JPs funcionais que podem servir como biossensores para a detecção de biomoléculas, células ou bactérias [16,51,52]. Nano ou micro motores construídos por JPs também são candidatos promissores para aplicações biomédicas. Esses motores Janus podem ser acionados por luz, bolhas ou um campo magnético enquanto completam simultaneamente a captura / adsorção de alvos devido à sua composição e estrutura únicas [22,40,53]. Alguns motores Janus são capazes de se autodestruir após a conclusão de sua função, desmontando em componentes biocompatíveis e inofensivos [54].
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Fonte: H. Su, C.-A. Hurd Price, L. Jing, Q. Tian, J. Liu, K. Qian, Janus particles: design, preparation, and biomedical applications, Materials Today Bio, 4 (2019) 100033.