Dendrymery- inteligentne polimery
Termin „polimery” pochodzi z języka greckiego i oznacza „wieloczęściowy” lub „zbudowany z wielu części” zaś najprostsza definicja mówi o tym, że polimery to makrocząsteczki zbudowane z powtarzających się małych jednostek nazywanych monomerami. Klasyczne polimery miały swój początek w latach 20 XX wieku i od tamtej pory tematyka ta rozwinęła się niezwykle dynamicznie.
Polimery dendryczne są najmłodszą grupą otrzymywanych syntetycznie polimerów, charakteryzujących się gęstą, silnie rozgałęzioną budową. Swoją strukturą przypominają często rośliny lub drzewa. Wyróżnić z nich możemy kilka podklas różniących się zarówno budową jak i stopniem polidyspersyjności (PDI).
Stopień polidyspersyjności jest to wielkość, która w przypadku układów koloidalnych daje nam informację dotyczącą rozmiaru cząstek w zolu natomiast w chemii polimerów stanowi parametr określający statystyczny rozrzut mas cząsteczkowych. Pierwsze dwa przykłady – polimery hiperrozgałęzione i dendrytyczno-liniowe hybrydy polimerowe (inaczej polimery dendronizowane) posiadają PDI w granicach 1.5-10, polimery dendrigraft charakteryzuje PDI od 1.1 do 1.5 ostatnie natomiast - dendrymery są trójwymiarowymi makrocząsteczkami zawierającymi w swojej budowie 3 zasadnicze elementy budowy : rdzeń, wnętrze z lukami wewnątrzcząsteczkowymi i grupy terminalne. W przeciwieństwie do wszystkich innych znanych polimerów, dendrymery otrzymywane są w procesach całkowicie kontrolowanych, dzięki czemu można im przypisać ściśle strukturę i masę, a przez to są związkami monodyspersyjnymi o PDI w granicach 1-1.05. Oznacza to, że ich masa jest dokładnie określona.
Wszystkie elementy budowy dendrymerów są ściśle ze sobą powiązane i mają wpływ na jej ostateczny kształt oraz właściwości, a ponieważ możliwości syntetyczne dendrymerów przy obecnym stanie wiedzy z zakresu syntezy organicznej są ogromne to cząsteczki te znalazły zastosowanie w diagnostyce medycznej, jako siatki dyfrakcyjne czy obok miceli, liposomów, nanocząstek, hydrożeli są ważnym ogniwem w DDS czyli drug delivery systems- systemach dostarczania leków.
Rdzeń jest centralnym elementem dendrymeru i na ogół nazywany jest generacją zerową dendrymeru. Może nim być dowolna wielofunkcyjna cząsteczka, jednak wybór odpowiedniej jest kluczowy z punktu widzenia całej syntezy ponieważ decyduje o ostatecznym kształcie całej cząsteczki, jej wymiarach, kierunku rozbudowy oraz wielkości luk wewnątrzcząsteczkowych. Istnieją też dendrymery nie zawierające rdzenia a jedynie tzw. grupę centralną- czyli nie w pełni zabezpieczoną cząsteczkę wielofunkcyjną, która rozwijana jest tylko w jednym kierunku. Cząsteczki takie jeżeli są małe, określa się mianem dendronów (gałęzi dendrymeru), które po aktywacji grupy centralnej mogą zostać do niej przyłączone. Wnętrze stanowią rozgałęziające się monomery, które tworzą warstwy dendrymeru czyli tzw. generacje, dlatego mówiąc o konkretnych przykładach dendrymerów zawsze uwzględnia się numer generacji (mówimy o dendrymerach 4 czy 5 generacji). Czasami jeżeli generacja powstaje w wyniku dwuetapowej syntezy mówi się o generacjach połówkowych. Zewnętrzna powłoka dendrymeru zawiera zabezpieczone, lub zazwyczaj reaktywne grupy funkcyjne zdolne do dalszych modyfikacji co ma nadać konkretne właściwości fizykochemiczne lub biologiczne (lepsza rozpuczalność, właściwości antynowotworowe, katalityczne).
Wszystkie te cechy spowodowały, że dendrymery uważane są za polimery XXI wieku, które mogą mieć ogromne zastosowanie zarówno w technice jak i medycynie.
