V súvislosti s nástupom a rozvojom nanotechnológií sa v oblasti syntetickej chémie dostáva do popredia otázka syntézy nanomolekúl s presne definovanou štruktúrou a veľkosťou, ktoré by slúžili ako stavebné bloky nanotechnologických procesov. Dendrimery sú syntetické makromolekuly s presne definovanou veľkosťou (polydisperzita ≈ 1,00). Základnou stavebnou črtou dendritickej štruktúry (z gréckeho slova dendros = strom) je monomér, vetviaca sa jednotka, z ktorej postupným spájaním do stromovitej štruktúry vzniká dendron. Ten sa môže kovalentne viazať s polyvalentným jadrom. Vzniká molekulárna štruktúra s jadrom a pravidelne sa opakujúcimi vetviacimi jednotkami, pre ktorú sa používa názov dendrimer. Dôležitou súčasťou každého dendrimeru je jeho povrchová časť, v ktorej sú znásobené príslušné funkčné skupiny. Ich veľkosť je 2 až 20 nanometrov.
Historicky prvou opísanou metódou syntézy dendrimerov (Vögtle et al., 1978) bola tzv. divergentná metóda. Pri tomto postupe rastie dendron od jadra smerom k periférii a v každom ďalšom kroku sa „nabaľuje“ jedna vrstva vetviacich segmentov za vzniku dendronu (dendrimeru) n-tej generácie. Týmto spôsobom bola pripravená väčšina známych dendrimerov a pripravuje sa tak aj väčšina dnes komerčne dostupných produktov (Mekelburger et al., 1992, Appelhans et al., 2004). Aplikáciou týchto syntetických postupov rýchle narastá molekulová hmotnosť aj veľkosť jednotlivých dendrimerových generácií.
Dendrimer typu PAMAM (polyamidoamin) je dnes už komerčne dostupný. Pre dendrimery PAMAM sa ako jadro využíva etyléndiamín. Tri zložky dendritickej architektúry – jadro, interiér a povrch – zásadným spôsobom určujú fyzikálne a chemické vlastnosti výslednej nanoštruktúry, rovnako aj veľkosť, tvar a flexibilita dendrimerov.
Dendrimer typu PANAM sa skúšal v laboratórnych podmienkach na odstránenie medi zo zeminy. Účinnosť bola 54 % (Xu a Zhao, 2005). Použitie týchto nanočastíc pri sanáciách znečistených území však obmedzuje v súčasnosti ich vysoká cena (Diallo et al., 2004; Xu a Zhao, 2005). Spoločnosť Dendritic Nanotechnologies, Inc., ponúka napríklad viac ako 40 variantov dendrimerov typu PAMAM, ktoré sa uplatňujú najmä v medicíne.
© Atlas sanačných metód environmentálnych záťaží
Autori: Jana Frankovská, Jozef Kordík, Igor Slaninka, Ľubomír Jurkovič, Vladimír Greif,
Peter Šottník, Ivan Dananaj, Slavomír Mikita, Katarína Dercová a Vlasta Jánová
Štátny geologický ústav Dionýza Štúra, Bratislava 2010, 360 s,
ISBN 978-80-89343-39-3