BR112021004348A2

BR112021004348A2 - aparelho de polimerização de plasma

Info

Publication number: BR112021004348A2
Application number: BR112021004348-9A
Authority: BR
Inventors: Steven Garry Wise; Miguel Angelo Correia Dos Santos
Original assignee: The Heart Research Institute Ltd
Priority date: 2018-09-07
Filing date: 2019-09-06
Publication date: 2021-05-25
Also published as: EP3846930A4; JP2021536660A; CN112752608B; AU2019336337A1; CN112752608A; US20210252470A1; JP7407801B2; CA3111285A1; AU2019336337B2; WO2020047611A1; EP3846930A1

Abstract

É divulgado um aparelho de polimerização de plasma incluindo uma zona de reação e pelo menos uma entrada de gás para fornecer pelo menos um monômero em uma forma gasosa para a zona de reação, um primeiro eletrodo e um segundo eletrodo espaçados e configurados para gerar um campo elétrico na zona de reação para formar material nanoparticulado de polímero de plasma a partir do pelo menos um monômero, uma pluralidade de coletores configurados para coletar material nanoparticulado de polímero de plasma formado na zona de reação, a pluralidade de coletores sendo localizados adjacentes ao segundo eletrodo e um dispositivo de resfriamento localizado adjacente ao segundo eletrodo e configurado para resfriar a pluralidade de coletores. Também é divulgado um aparelho de polimerização de plasma que inclui uma grade de confinamento que se estende entre um primeiro eletrodo e um segundo eletrodo do aparelho.

Description

APARELHO DE POLIMERIZAÇÃO DE PLASMA Referência cruzada ao pedido relacionado

[0001]O presente pedido reivindica o benefício de prioridade do Pedido de Patente Provisório Australiano No. 2018903344, depositado em 7 de setembro de 2018, cujo conteúdo é incorporado neste documento por referência na sua totalidade. Campo técnico

[0002]Este pedido se refere a materiais nanoparticulados, tais como nanopartículas e agregados das mesmas, incluindo nanopartículas derivadas de um plasma, que podem ser usadas na formação de conjugados. Este pedido também se refere a métodos e aparelhos para coletar o material nanoparticulado. Antecedentes

[0003]Nanocarreadores multifuncionais, capazes de entregar múltiplas cargas moleculares dentro da mesma estrutura, devem melhorar muito os resultados terapêuticos e diagnósticos em várias doenças. No entanto, a terapêutica e o diagnóstico atuais baseados em nanopartículas ainda utilizam materiais que não são inerentemente bioativos e, sem dúvida, não permitem uma conjugação direta e simples com agentes farmacêuticos. A funcionalização de nanopartículas (por exemplo, ouro, óxido de ferro, polímero, pontos quânticos, etc.), é tipicamente complexa e geralmente depende de protocolos demorados e de várias etapas para alcançar uma conjugação robusta entre a superfície do nanocarreador e da carga associada.

[0004]Apesar do rápido crescimento recente da pesquisa em nanomedicina, há uma necessidade de novas estratégias de nanofabricação que possam fornecer novos produtos com desempenho, funcionalidade e segurança aprimorados para os pacientes. Por exemplo, no campo da distribuição de drogas em humanos, os nanocarreadores farmacêuticos atualmente aprovados comercialmente são baseados no conceito de direcionamento passivo. No direcionamento passivo, os carreadores contam com seu pequeno tamanho para penetrar na vasculatura com vazamento anormal de locais patológicos, como tumores ou áreas de inflamação. Embora esses sistemas de nanopartículas de drogas às vezes aumentem a eficácia dos tratamentos, quando comparados a outras alternativas terapêuticas, as deficiências permanecem na biodistribuição e no acúmulo do local. A promessa de redução dos efeitos colaterais dos medicamentos e aumento da tolerância à dose não foi realizada. A este respeito, tem havido um esforço considerável para desenvolver uma plataforma de nanocarreador que pode potencialmente fornecer uma entrega direcionada e seletiva ativa com maior tolerância à dose.

[0005]A fim de alcançar a entrega específica e direcionada em uma ampla gama de aplicações terapêuticas, as nanopartículas podem ser funcionalizadas com diferentes ligantes alvo que reconhecem e se ligam a assinaturas de superfície específicas expressas nas células alvo. A complexidade das diferentes vias de sinalização em doenças multifatoriais, como o câncer, abriu o caminho para o desenvolvimento de terapias baseadas em inibidores de múltiplas drogas que podem contornar a resistência ao tratamento. É importante ressaltar que a eficácia das abordagens multi-drogas é aumentada quando diferentes drogas são combinadas dentro ou no mesmo nanocarreador.

Além disso, também é desejável obter controle e monitoramento superiores sobre o sistema de nanopartículas durante a terapia por meio de imagens médicas, o que significa que seria vantajoso para as nanopartículas incorporarem também agentes de imagem apropriados. Assim, há uma forte demanda para o desenvolvimento de nanopartículas multifuncionais com a capacidade de atingir uma combinação personalizada de diferentes funcionalidades, integrando terapia direcionada, diagnóstico e imagem dentro da mesma nanoestrutura. No entanto, a capacidade de ligar várias cargas moleculares no mesmo nanocarreador é particularmente difícil no campo.

[0006]Além disso, há um escopo significativo para a distribuição terapêutica de ácidos nucleicos, incluindo DNA, mRNA e siRNA para regular a expressão de proteínas aberrantes na doença. Esta abordagem mostrou-se muito promissora in vitro, mas não se traduziu bem clinicamente, ou seja, para procedimentos in vivo. Entre várias desvantagens, quando administradas sistemicamente, essas moléculas são: altamente instáveis no sangue; filtradas pelos rins e fígado; e seus estados altamente carregados impedem o transporte imediato através das membranas celulares. Além disso, uma vez através da membrana celular, o mRNA e o siRNA precisam escapar do endossomo para atingir o citoplasma para atividade, enquanto o DNA precisa entrar no núcleo. Plataformas de nanopartículas, incluindo nanopartículas lipossomais, têm sido usadas para facilitar a entrega com sucesso intermediário, que, no entanto, é dificultada por problemas com toxicidade e persistência de longo prazo nas células. Uma plataforma de nanopartículas com capacidade para transportar esse tipo de carga através da membrana celular, preferencialmente até o citoplasma ou núcleo de forma direcionada, representaria um avanço significativo para a área.

[0007]Uma nanopartícula com uma superfície capaz de fornecer locais de conjugação química robustos seria um grande avanço no campo. Nas plataformas atuais, uma das limitações para combinar funções múltiplas em uma nanopartícula, em um único construto, é a química da superfície real da nanopartícula. Para alcançar um controle superior sobre as diferentes funcionalidades do nanocarreador, a fixação por meio de ligações químicas é preferível a estratégias mais fracas e não covalentes. Para contornar essa dificuldade, uma estratégia comum adotada por muitas plataformas comerciais é enxertar as nanopartículas com polímeros, como o poli(etilenoglicol) (PEG). No entanto, essas estratégias de revestimento e funcionalização envolvem protocolos complexos, demorados e de várias etapas que frequentemente envolvem solventes que apresentam dificuldades de segurança ou de descarte. Além disso, a otimização, reprodutibilidade e controle sobre a concentração de superfície e espessura do PEG são tipicamente difíceis de alcançar com esses processos de conjugação. Normalmente, os grupos terminais dos ligantes de revestimento também limitam a gama de biomoléculas que podem ser imobilizadas. Outras estratégias de conjugação envolvem a pré-conjugação de moléculas com o material das nanopartículas em processos de automontagem. No entanto, essas últimas abordagens também contam com o uso de solventes orgânicos e várias etapas de purificação que comprometem a conformação nativa e a funcionalidade das cargas moleculares. O uso de várias etapas sintéticas também pode diminuir o rendimento final de nanopartículas funcionalizadas.

[0008]Há, portanto, a necessidade de um processo melhorado para a produção de nanopartículas ativadas para conjugação com frações terapêuticas e/ou de imagem. Idealmente, as nanopartículas ativadas devem ser capazes de ser funcionalizadas com várias moléculas funcionais usando abordagens simples, como incubação direta com soluções compreendendo biomoléculas.

[0009]A polimerização de plasma (PP) foi estabelecida como uma plataforma de deposição de superfície preferida em aplicações tecnológicas e biomédicas. O ambiente reativo no plasma fragmenta e ioniza monômeros em blocos de construção que polimerizam e se difundem em direção aos limites do plasma, causando a polimerização da superfície. Em última análise, a difusão desses blocos reativos para fora do plasma pode resultar na deposição de filmes finos com propriedades moduladas.

[00010]Em algumas reações de PP, a deposição de película fina (polimerização de superfície) ocorre simultaneamente com a polimerização de plasma em massa, resultando na formação de partículas de poeira de plasma carregadas, ou seja, poeira de plasma ou plasmas pulverulentos. Por exemplo, a ionização do acetileno em um plasma desencadeia a formação contínua de nanopartículas carbonadas que se agregam para formar partículas carregadas de tamanho nano a mícron no volume do plasma, resultando na formação de nanopartículas poliméricas (PPN).

[00011]Foi proposto que PPN com propriedades físicas e químicas adaptáveis pode atuar como uma nova classe de nanopartículas para uso em uma ampla gama de aplicações da nanomedicina. A polimerização plasmática de nanopartículas em plasmas pulverulentos fornece uma plataforma de síntese viável. No entanto, para aplicações de nanomedicina, por exemplo, uso clínico, as nanopartículas devem ser feitas de um material biocompatível, que seja fácil de funcionalizar.

[00012]Recentemente, PPN à base de carbono (nanoP3) foram reconhecidas como nanocarreadores versáteis capazes de entregar carga biofuncional sem induzir citotoxicidade (ver Santos et al. 2018, ACS Applied Materials & Surfaces). NanoP3 são formadas em plasmas à base de acetileno através da montagem de aglomerados carbonáceos reativos em nanopartículas esféricas, resultando na superfície de nanoP3 sendo reativa. Os radicais e os grupos de superfície funcional imobilizam prontamente uma ampla gama de biomoléculas funcionais por simples incubação de uma etapa em solução aquosa.

[00013]PPN formada na maior parte dos reatores de plasma há muito tempo é considerada um subproduto indesejável em aplicações tecnológicas. O crescimento e subsequente deposição superficial de PPN representa uma fonte de contaminação na síntese de componentes microeletrônicos. Consequentemente, a maior parte da pesquisa no campo de plasmas pulverulentos combinou modelagem e ferramentas experimentais para entender a formação de partículas de poeira em plasmas reativos com o objetivo de controlar a dinâmica das partículas para sua eliminação ou remoção dos reatores.

[00014]A este respeito, uma estratégia comum para a remoção de PPN envolve a aplicação de forças externas para manipular a dinâmica das partículas, por exemplo, usando campos magnéticos, para permitir a coleta de partículas. No entanto, tais métodos de coleta são frequentemente caracterizados com baixo rendimento de nanopartículas, polidispersão de tamanho de PPN ou agregação irreversível. Além disso, estes frequentemente requerem modificação de câmaras de plasma pré-existentes com equipamento especializado (por exemplo, fontes de alimentação, alimentação de vácuo) que aumenta o custo e a complexidade do projeto. O desenvolvimento de estratégias de coleta eficientes e de alto rendimento que minimizem a agregação de nanopartículas ainda não foram relatados.

[00015]Existe, portanto, a necessidade de um processo melhorado para a coleta de PPN formada por polimerização de plasma de nanopartículas em plasmas pulverulentos.

[00016]Qualquer discussão de documentos, atos, materiais, dispositivos, artigos ou semelhantes que tenham sido incluídos no presente relatório descritivo não deve ser tomada como uma admissão de que qualquer ou todos estes assuntos fazem parte da base da técnica anterior ou foram conhecimento geral comum no campo relevante para a presente divulgação, uma vez que existia antes da data de prioridade de cada reivindicação deste pedido. Sumário

[00017]De acordo com um aspecto da presente divulgação, é fornecido um aparelho de polimerização de plasma que compreende: uma zona de reação;

pelo menos uma entrada de gás para fornecer pelo menos um monômero em uma forma gasosa à zona de reação; um primeiro eletrodo e um segundo eletrodo espaçados e configurados para gerar um campo elétrico na zona de reação para formar material nanoparticulado de polímero de plasma a partir de pelo menos um monômero; uma pluralidade de coletores configurados para coletar material nanoparticulado de polímero de plasma formado na zona de reação, a pluralidade de coletores sendo localizada adjacente ao segundo eletrodo; e um dispositivo de resfriamento localizado adjacente ao segundo eletrodo e configurado para resfriar a pluralidade de coletores.

[00018]Em outro aspecto da presente divulgação, é fornecido um aparelho de polimerização de plasma que compreende: uma zona de reação; pelo menos uma entrada de gás para fornecer pelo menos um monômero em uma forma gasosa à zona de reação; um primeiro eletrodo e um segundo eletrodo espaçados e configurados para gerar um campo elétrico na zona de reação para formar material nanoparticulado de polímero de plasma a partir de pelo menos um monômero; uma pluralidade de coletores configurados para coletar material nanoparticulado de polímero de plasma formado na zona de reação, a pluralidade de coletores sendo localizada adjacente ao segundo eletrodo; e uma grade de confinamento que se estende entre o primeiro eletrodo e o segundo eletrodo.

[00019]Em outro aspecto da presente divulgação, é fornecido um método de coleta de material nanoparticulado de polímero de plasma que compreende: fornecer pelo menos um monômero em uma forma gasosa a uma zona de reação; gerar um campo elétrico na zona de reação, entre um primeiro eletrodo e um segundo eletrodo espaçado do primeiro eletrodo, para formar o material nanoparticulado de polímero de plasma a partir do pelo menos um monômero; coletar material nanoparticulado de polímero de plasma formado na zona de reação em uma pluralidade de coletores adjacentes ao segundo eletrodo; e resfriar a pluralidade de coletores usando um dispositivo de resfriamento localizado adjacente ao segundo eletrodo.

[00020]Em ainda outro aspecto da presente divulgação, é fornecido um método de coleta de material nanoparticulado de polímero de plasma que compreende: fornecer pelo menos um monômero em uma forma gasosa a uma zona de reação; gerar um campo elétrico na zona de reação, entre um primeiro eletrodo e um segundo eletrodo espaçado do primeiro eletrodo, para formar o material nanoparticulado de polímero de plasma a partir do pelo menos um monômero; confinar o plasma usando uma grade de confinamento que se estende entre o primeiro eletrodo e o segundo eletrodo; e coletar material nanoparticulado de polímero de plasma formado na zona de reação em uma pluralidade de coletores adjacentes ao segundo eletrodo. Breve descrição dos desenhos

[00021]A título de exemplo apenas, as modalidades da presente divulgação são agora descritas com referência às Figuras, nas quais: A Figura 1a mostra uma vista em corte transversal do aparelho de polimerização de plasma (PP) de acordo com uma modalidade da presente divulgação e a Figura 1b mostra uma vista em corte transversal de uma porção modificada do aparelho de polimerização por plasma (PP) da Figura 1a; A Figura 2a mostra uma vista em corte transversal do aparelho de polimerização de plasma (PP) de acordo com outra modalidade da presente divulgação e a Figura 2b mostra uma vista oblíqua do aparelho da Figura 2a; A Figura 3 mostra uma ilustração esquemática de componentes eletrônicos de um controlador para controlar os parâmetros de entrada do processo de plasma e resfriamento aplicado por um dispositivo de resfriamento do aparelho de PP das Figuras 1a, 1b e 2; A Figura 4a mostra uma ilustração esquemática da coleção de PPN em plasmas pulverulentos usando um coletor tridimensional (uma placa de poço removível que compreende uma pluralidade de poços) usando um aparelho de PP de acordo com uma modalidade da presente divulgação; um coletor bidimensional tradicional (isto é, sem poços) é ilustrado na Figura 4b para comparação; A Figura 5 mostra uma comparação esquemática da dinâmica de PPN na presença de coletor tridimensional plano bidimensional (esquerda) e tipo poço (direita); As Figuras 6a e 6b mostram uma comparação esquemática da agregação de PPN usando uma pluralidade de coletores de acordo com uma modalidade da presente divulgação com diferentes razões de aspecto, indicando que a agregação de partículas é inibida em poços mais curtos; e A Figura 7 mostra um gráfico de perfis de temperatura medidos em uma placa removível (coletor de poço) quando termicamente acoplado a um único elemento Peltier e elementos Peltier duplos instalados em cascata e um trocador de calor termicamente acoplado aos elementos Peltier. Além disso, uma comparação em estabilidade de temperatura é mostrada para as configurações de elemento Peltier simples e duplo quando um ventilador foi usado para dissipar o calor acumulado pelo trocador de calor. Descrição das modalidades

[00022]A produção de materiais nanoparticulados, aqui descritos como "nanoP3", "NanoP3", "material nanoP3" ou "material NanoP3", foi descrita em detalhes na Publicação PCT No. WO 2018/112543, cujo conteúdo total é aqui incorporado por referência.

[00023]Estes materiais nanoP3 podem atuar como uma classe de nanocarreadores versáteis e multifuncionais que podem ser prontamente funcionalizados. O material nanoP3 pode ser ligado a uma grande variedade de biomoléculas e drogas através da reação com radicais incorporados no material nanoP3 que se difundem para a superfície do material nanoP3 e/ou por reação com frações/grupos funcionais formados na superfície do material nanoP3, ou conjugados do mesmo.

[00024]Os processos divulgados neste documento, por exemplo, processos baseados em plasma, podem ser usados para fabricar e coletar de forma mais eficaz materiais nanoparticulados com propriedades físicas, químicas e morfológicas vantajosas e ajustáveis que são capazes de integrar múltiplas funcionalidades para uma variedade de aplicações da nanomedicina. Definições

[00025]Ao longo deste relatório descritivo, a palavra "compreende", ou variações como "compreender" ou "compreendendo", serão entendidas como implicando a inclusão de um elemento, número inteiro ou etapa declarados, ou grupo de elementos, números inteiros ou etapas, mas não a exclusão de qualquer outro elemento, número inteiro ou etapa, ou grupo de elementos, números inteiros ou etapas.

[00026]Ao longo deste relatório descritivo, o termo "consistindo essencialmente em" se destina a excluir elementos que afetariam materialmente as propriedades da composição reivindicada, embora possa incluir elementos que não afetam materialmente as propriedades.

[00027]No que diz respeito às definições fornecidas neste documento, a menos que indicado de outra forma, ou implícito no contexto, os termos e frases definidos incluem os significados fornecidos. A menos que explicitamente declarado de outra forma, ou aparente a partir do contexto, os termos e frases abaixo não excluem o significado que o termo ou frase adquiriu por uma pessoa versada na técnica relevante. As definições são fornecidas para auxiliar na descrição de modalidades particulares e não se destinam a limitar a invenção reivindicada, porque o escopo da invenção é limitado apenas pelas reivindicações. Além disso, a menos que exigido de outra forma pelo contexto, os termos singulares devem incluir pluralidades e os termos plurais devem incluir o singular.

[00028]Ao longo do presente relatório descritivo, vários aspectos e componentes da invenção podem ser apresentados em um formato de faixa. O formato de faixa é incluído por conveniência e não deve ser interpretado como uma limitação inflexível do escopo da invenção. Por conseguinte, a descrição de uma faixa deve ser considerada como tendo divulgado especificamente todas as subfaixas possíveis, bem como valores numéricos individuais dentro dessa faixa, a menos que especificamente indicado. Por exemplo, a descrição de uma faixa, como de 1 a 5, deve ser considerada como tendo subfaixas especificamente divulgadas, como de 1 a 3, de 1 a 4, de 1 a 5, de 2 a 4, de 2 a 5, de 3 a 5, etc., bem como números individuais e parciais dentro da faixa citada, por exemplo, 1, 2, 3, 4, 5, 5,5 e 6, a menos que os números inteiros sejam necessários ou implícitos no contexto. Isso se aplica independentemente da amplitude do intervalo divulgado. Onde valores específicos são necessários, eles serão indicados no relatório descritivo. "Cerca de"

[00029]Aqui, o termo "cerca de" abrange uma tolerância de 10% em qualquer valor conectado ao termo. "Hidrocarbonetos"

[00030]Os monômeros de hidrocarbonetos divulgados neste documento são entendidos como monômeros que consistem em hidrogênio e átomos de carbono apenas. Exemplos de hidrocarbonetos incluem: alcenos, alcinos, cicloalcenos, compostos aromáticos ou misturas dos mesmos. "Agregado"

[00031]Conforme usado neste documento, o termo "agregado" deve significar uma partícula compreendendo uma pluralidade de polímeros nanoparticulados e tendo um tamanho em uma faixa de 5 nm a 100 µm, por exemplo, um tamanho em uma faixa de cerca de 5 nm a cerca de 500 nm, a menos que especificado de outra forma ou claro no contexto em que é usado. "Conjugado"

[00032]Aqui, o termo "conjugado" se refere a moléculas formadas pela ligação de um ou mais compostos a um polímero nanoparticulado ou um agregado compreendendo polímeros nanoparticulados. O "um ou mais compostos" podem ser uma segunda espécie, conforme definido neste documento. O conjugado pode ser por meio de uma ligação covalente ou uma interação eletrostática. "Gás inerte"

[00033]O termo "gás inerte" geralmente se refere a um gás que pode se tornar ativado sob um conjunto de determinadas condições, como aquelas usadas para preparar polímeros nanoparticulados ou agregados dos mesmos, e pode sofrer reações químicas com um ou mais monômeros, como aqui descrito, mas que não é incorporado nos polímeros nanoparticulados ou agregados dos mesmos. Exemplos de gases inertes incluem: hélio, néon e argônio, por exemplo. “Monômero”

[00034]O termo "monômero", a menos que indicado de outra forma, será entendido como significando um composto monomérico que pode ser reagido para formar um polímero por meio de um ou mais grupos funcionais reativos que podem ser criados por processos de fragmentação e reação em um plasma. “NanoP3”

[00035]O termo "nanoP3" se refere a um material nanoparticulado com um tamanho inferior a 100 mícrons, a menos que especificado de outra forma ou claro a partir do contexto em que é usado, por exemplo, o nanoP3 pode ter um tamanho entre cerca de 5 e 500 nm. A menos que declarado ou implícito no contexto, o termo "nanoP3" abrange tanto "polímeros nanoparticulados" quanto "agregados", conforme definido neste documento, a menos que especificado de outra forma ou claro a partir do contexto em que é usado. O termo "nanoP3" pode ser usado alternadamente com "material nanoparticulado". Em uma modalidade preferida, o material nanoparticulado compreende um polímero de plasma. O polímero de plasma pode ser formado pela condensação de fragmentos em um plasma, o referido material sendo capaz de acoplar covalentemente um ou mais compostos, por exemplo, uma ou mais "segundas espécies", incluindo espécies orgânicas ou organometálicas. “Polímero nanoparticulado”

[00036]Aqui, o termo "polímero nanoparticulado" se refere a polímeros formados com monômeros aqui definidos, em que o polímero nanoparticulado tem um tamanho de partícula na faixa de cerca de 1 nm a cerca de 50 nm. Em uma modalidade preferida, o polímero nanoparticulado é formado pela condensação de fragmentos em um plasma, sendo o referido material capaz de acoplar covalentemente um ou mais compostos, incluindo espécies orgânicas ou organometálicas. "Polímero"

[00037]O termo "polímero" se refere a um composto químico ou mistura de compostos consistindo em unidades estruturais repetidas que podem ser heterogêneas e/ou dispostas em uma estrutura desordenada, criada por meio de um processo de polimerização. Polímeros adequados úteis nesta invenção são descritos ao longo. Em uma modalidade, o polímero é um polímero de plasma no qual as unidades de repetição são montadas em uma estrutura relativamente desordenada. "Plasma"

[00038]O termo "plasma" geralmente se refere a um gás (parcialmente) ionizado que compreende uma mistura de íons, elétrons, espécies neutras e radiação. Os plasmas aqui referidos compreendem pelo menos um monômero. “Polímero de plasma”

[00039]Aqui, um "polímero de plasma" é um polímero derivado de um plasma que compreende um ou mais monômeros. O plasma também pode compreender um ou mais gases reativos não polimerizáveis (não um monômero) e/ou um ou mais gases inertes. “Gás reativo”

[00040]Aqui, o termo "gás reativo" geralmente se refere a um gás que se tornará ativado sob um conjunto de determinadas condições, como aquelas usadas para preparar polímeros nanoparticulados ou agregados dos mesmos, e sofrerá reações químicas com um ou mais monômeros, como aqui descrito. Monômeros

[00041]Os materiais nanoP3 descritos neste documento podem ser derivados, pelo menos parcialmente, de um ou mais monômeros. Em uma modalidade, um ou mais monômeros são usados em uma forma gasosa para formar o material nanoP3.

[00042]Exemplos de monômeros adequados são descritos na página 18, linha 26 a página 21, linha 1 da Publicação PCT Nº WO 2018/112543, que é aqui incorporada por referência. Gás reativo não polimerizável

[00043]Conforme indicado, os materiais nanoP3 aqui descritos podem ser derivados de um ou mais monômeros e um ou mais gases reativos não polimerizáveis. Em uma modalidade, um ou mais gases reativos não polimerizáveis (não um monômero) tornam-se ativados e podem reagir com um ou mais monômeros para formar nanoP3. Fragmentos do gás reativo não polimerizável podem ser incorporados nos polímeros nanoparticulados ou agregados dos mesmos.

[00044]Exemplos de gases reativos não polimerizáveis adequados podem ser um gás do grupo 15, 16 ou 17 da tabela periódica. Por exemplo, um gás reativo não polimerizável pode ser gás nitrogênio (N2) ou gás oxigênio (O2). O nitrogênio como um exemplo pode ser particularmente adequado para garantir a hidrofobicidade reduzida no material nanoP3 resultante, o que pode permitir uma melhor dispersão do material nanoP3 em uma solução aquosa, se desejado. Por exemplo, a presença de nitrogênio pode resultar na presença de grupos amina, imina ou nitrila, ou uma mistura dos mesmos em um polímero nanoparticulado ou material nanoP3. NanoP3

[00045]O material nanoP3 pode ser um homopolímero ou um copolímero. Em uma modalidade, o material nanoP3 é um homopolímero. Em outra modalidade, o material nanoP3 é um copolímero.

[00046]Em uma modalidade, o nanoP3 é derivado de um plasma que compreende um ou mais monômeros, conforme descrito neste documento, que estão inicialmente presentes na forma gasosa. Um ou mais gases inertes, por exemplo, hélio, néon ou argônio, podem estar opcionalmente presentes com um ou mais monômeros, por exemplo, em combinação com um ou mais gases reativos não polimerizáveis.

[00047]Exemplos de materiais nanoP3 adequados e métodos para derivar materiais nanoP3 adequados são descritos na página 21, linha 2 a página 28, linha 12 da Publicação PCT No. WO 2018/112543, que é aqui incorporada por referência. Agregados

[00048]Os agregados podem ser formados a partir dos polímeros nanoparticulados aqui descritos durante a produção do material nanoP3.

[00049]Em uma modalidade, o agregado tem um tamanho na faixa de cerca de 5 nm a cerca de 100 µm, por exemplo, cerca de 5 nm a cerca de 500 nm. Conjugados

[00050]Os polímeros nanoparticulados, agregados ou materiais nanoP3 descritos neste documento podem ser ligados a um ou mais compostos, por exemplo, um composto orgânico, um composto organometálico ou uma segunda espécie, conforme definido neste documento, a fim de formar um conjugado.

[00051]Detalhes de conjugados adequados e métodos para derivar conjugados adequados são descritos na página 28, linha 18 a página 40, linha 6 da Publicação PCT No. WO 2018/112543, que é aqui incorporada por referência.

Composições Farmacêuticas

[00052]As composições farmacêuticas podem compreender um polímero nanoparticulado, agregado ou um conjugado, conforme definido neste documento, e um carreador, excipiente ou ligante farmaceuticamente aceitável. Detalhes de composições farmacêuticas adequadas e métodos para derivar composições farmacêuticas adequadas são descritos na página 40, linha 7 a página 44, linha 26 da Publicação PCT No. WO 2018/112543, que é aqui incorporada por referência. Métodos de Tratamento

[00053]Um método de tratamento de um indivíduo que sofre de, é suscetível a ou exibe um ou mais sintomas de uma doença, distúrbio ou condição pode compreender uma etapa de administrar um polímero nanoparticulado, agregado ou conjugado do mesmo, conforme definido neste documento, ou uma composição farmacêutica conforme definida neste documento, ao indivíduo. Os polímeros nanoparticulados, agregados ou conjugados aqui descritos também podem ser usados em testes de diagnóstico.

[00054]Detalhes de métodos adequados de tratamento e testes de diagnóstico são descritos na página 45, linha 1 a página 48, linha 10 da Publicação PCT No. WO 2018/112543, que é aqui incorporada por referência. Substratos

[00055]Um polímero nanoparticulado, um agregado ou um conjugado, conforme definido neste documento, pode ser compreendido em um substrato.

[00056]Os detalhes de substratos adequados são descritos na página 48, linha 11 a página 49, linha 17 da

Publicação PCT No. WO 2018/112543, que é aqui incorporada por referência. Produção de partículas NanoP3

[00057]O aparelho de polimerização de plasma (PP) 100 de acordo com uma modalidade da presente divulgação é ilustrado na Figura 1a. O aparelho de PP 100 pode ser posicionado dentro de uma câmara de vácuo 101. O aparelho de PP 100 inclui pelo menos uma entrada de gás 102 para fornecer pelo menos um monômero em uma forma gasosa e, opcionalmente, um ou mais gases adicionais, como um ou mais gases reativos não polimerizáveis, para uma zona de reação 103 do aparelho. O aparelho 100 também inclui um primeiro eletrodo 104, um segundo eletrodo 105 espaçado do primeiro eletrodo 104 em lados opostos da zona de reação 103, uma pluralidade de coletores 106 localizados adjacentes ao segundo eletrodo 105 e um dispositivo de resfriamento 107 localizado adjacente ao segundo eletrodo 105. A pluralidade de coletores 106 pode estar localizada adjacente ao segundo eletrodo 105 sendo posicionada em contato com, em estreita proximidade ao ou mesmo pelo menos parcialmente dentro do segundo eletrodo 105. O dispositivo de resfriamento 107 pode estar localizado adjacente ao segundo eletrodo 105 por ser posicionado em contato com, em estreita proximidade ao ou mesmo pelo menos parcialmente dentro do segundo eletrodo

105.

[00058]O aparelho de PP 100 pode ser usado para coletar materiais nanoparticulados de polímero de plasma formados em um plasma reativo, incluindo nanopartículas e agregados dos mesmos. Por exemplo, e discutidos em mais detalhes abaixo, polímeros nanoparticulados e agregados dos mesmos podem ser formados usando o aparelho de PP 100 em um método que compreende: fornecer pelo menos um monômero em uma forma gasosa para a zona de reação 103; fornecer energia ao primeiro eletrodo 104 para gerar um plasma na zona de reação e formar nanopartículas de polímero de plasma a partir de pelo menos um monômero; e coletar as nanopartículas formadas na zona de reação 103 usando a pluralidade de coletores 106.

[00059]Como indicado, pelo menos um monômero é fornecido na forma gasosa para a zona de reação 103. A este respeito, pelo menos um gás compreendendo um monômero pode ser fornecido para a zona de reação 103. O pelo menos um gás fornecido pode compreender pelo menos um gás que é orgânico (ou seja, contém carbono e não é dióxido de carbono). Além disso, o pelo menos um gás fornecido pode compreender pelo menos um gás reativo não polimerizável e/ou pelo menos um gás inerte. O pelo menos um gás fornecido à câmara de vácuo pode estar a uma pressão de cerca de 1 a cerca de 1500 Pa absoluto, por exemplo, em uma faixa de cerca de 6 Pa a cerca de 67 Pa.

[00060]O gás reativo não polimerizável pode não ser um monômero. O gás reativo não polimerizável pode ser gás nitrogênio (N2). O gás reativo não polimerizável pode ser gás oxigênio (O2). O gás reativo não polimerizável pode ser ar. O gás reativo não polimerizável pode ser um gás que é reativo ao material nanoparticulado. Em algumas modalidades, mais de um gás reativo não polimerizável pode ser fornecido. O mais de um gás reativo não polimerizável pode ser uma mistura de gases, por exemplo, uma mistura gasosa de argônio, nitrogênio e acetileno (precursor de carbono). Os componentes gasosos de mais de um gás reativo não polimerizável podem ser fornecidos à zona de reação 103 individualmente. Os componentes gasosos de mais de um gás reativo não polimerizável podem ser fornecidos à zona de reação 103 como uma mistura pré-preparada.

[00061]O fornecimento de um gás reativo não polimerizável na mistura gasosa fornecida à zona de reação 103 pode ajudar a reduzir a formação de polímeros nanoparticulados hidrofóbicos e seus agregados que não podem ser dispersos em solução aquosa e não podem formar um conjugado pela fixação de um ou mais compostos para um polímero nanoparticulado ou um agregado compreendendo polímeros nanoparticulados.

[00062]O gás orgânico pode compreender um hidrocarboneto. O gás orgânico pode compreender uma ligação dupla carbono-carbono e/ou uma ligação tripla carbono- carbono. O gás orgânico pode ser um alceno ou um alcino. O gás orgânico pode ser uma mistura de tais gases. O gás orgânico pode ser polimerizável sob as condições de um processo de acordo com a presente divulgação. Em algumas modalidades, mais de um gás orgânico pode ser fornecido.

[00063]Em uma modalidade, pelo menos um gás compreende uma mistura de dois ou mais gases. Um gás da mistura pode ser um gás inerte que não é incorporado no polímero nanoparticulado ou agregados do mesmo. O pelo menos um gás pode ser preparado a partir de gases componentes individuais antes de ser introduzido na câmara de vácuo 101 ou então os gases componentes individuais do gás podem ser introduzidos separadamente na câmara de vácuo 101. No último caso, a proporção dos gases componentes no pelo menos um gás pode ser controlado controlando as diferentes taxas de fluxo dos diferentes componentes. No caso de pelo menos um dos gases compreender mais de dois componentes individuais, pelo menos um dos gases introduzidos na zona de reação 103 pode ser ele próprio uma mistura, ou então cada gás componente separado pode ser introduzido discretamente. Os gases componentes incluem um gás orgânico e, também, podem compreender um ou mais gases transcarreadores, um ou mais gases não polimerizáveis e, opcionalmente, outros gases componentes.

[00064]Conforme ilustrado na Figura 1a, o primeiro eletrodo 104 e o segundo eletrodo 105 do aparelho de PP 100 são espaçados e configurados para gerar um campo elétrico na zona de reação 103 para formar materiais nanoparticulados de polímero de plasma, tais como nanopartículas e/ou agregados das mesmas, de pelo menos um monômero em uma forma gasosa. A distância entre o primeiro eletrodo 104 e o segundo eletrodo 105 pode ser de cerca de 5 a cerca de 60 cm, por exemplo. Em algumas modalidades, o aparelho 100 pode compreender um dispositivo de movimento linear capaz de mover o primeiro e/ou o segundo eletrodos 104, 105 para alterar a distância entre o primeiro e o segundo eletrodos 104, 105.

[00065]O primeiro eletrodo 104 pode ter um raio, por exemplo, de cerca de 4 cm a cerca de 19,9 cm e uma profundidade de cerca de 0,5 cm a cerca de 5 cm. O primeiro eletrodo 104 e/ou o segundo eletrodo 105 podem ser feitos de, por exemplo, aço inoxidável (por exemplo 304 ou 316L), alumínio ou grafite.

[00066]A energia pode ser aplicada ao primeiro eletrodo

104, ao segundo eletrodo 105 ou a ambos os eletrodos. Em algumas modalidades, o primeiro eletrodo 104 está conectado a uma fonte de alimentação e o segundo eletrodo 105 pode ser eletricamente isolado e pode adquirir um potencial flutuante determinado pelo carregamento do eletrodo na descarga na zona de reação 103, ou conectado a uma fonte de alimentação de alta tensão pulsada.

[00067]A potência aplicada ao primeiro eletrodo 104 deve ser suficiente para gerar e sustentar uma descarga de plasma na zona de reação 103. Deve ser suficiente para fragmentar, dissociar ou ionizar um gás, por exemplo, uma mistura de gás hidrocarboneto, gás reativo não polimerizável e um gás adicional, tal como nitrogênio, fragmentos do qual podem ser incorporados no material polimérico resultante. Deve ser suficiente para produzir espécies radicais na descarga de plasma na zona de reação 103 resultante da dissociação e fragmentação do gás. Deve ser suficiente para sustentar uma descarga de plasma na zona de reação 103 durante a formação do material nanoparticulado na zona de reação 103.

[00068]Em algumas modalidades, a fonte de alimentação conectada ao primeiro eletrodo 104 pode fornecer ao primeiro eletrodo 104 uma radiofrequência (rf), ou DC, ou radiofrequência pulsada, ou energia DC pulsada para gerar e manter o plasma dentro de uma zona de reação 103. Por exemplo, durante a geração de plasma, uma frequência rf pode ser fornecida ao primeiro eletrodo 104 em cerca de 1 a cerca de 200 MHz e com uma potência de cerca de 5 a cerca de 500 ou cerca de 5 a 3000 W. Como outro exemplo, uma tensão de polarização pulsada pode ser fornecida ao primeiro eletrodo 104 com uma frequência de cerca de 1 Hz a cerca de 50 kHz e uma duração de pulso de cerca de 1 a cerca de 150 microssegundos. A razão entre o tempo desligado e o tempo ligado dos pulsos pode ser de cerca de 10 (ou seja, 10:1) a cerca de 20. A voltagem de polarização pode ser de cerca de -1000 V a cerca de 1000 V. Em algumas modalidades, a voltagem de polarização não é zero. Portanto, pode ser positivo ou negativo e, em cada caso, pode ter um valor absoluto de 10 a 1000.

[00069]Durante a geração de plasma, a pressão dentro da zona de reação 103 ou câmara de vácuo 101 pode estar entre cerca de 7,5 mTorr a cerca de 115 mTorr (cerca de 1 a cerca de 1500 Pa absoluto) ou cerca de 7,5 mTorr a cerca de 760 mTorr (cerca de 1 a cerca de 101325 Pa absoluto). Para atingir a pressão desejada, a câmara de vácuo 101 pode inicialmente ser evacuada abaixo desta pressão, por exemplo, abaixo de cerca de 10 mPa. A pressão desejada é então alcançada permitindo que o gás, ou seus gases componentes individuais, sangrem na câmara de vácuo 101 e na zona de reação 103 através da entrada de gás 102 a uma taxa suficiente, que é ajustada juntamente com a velocidade de bombeamento, para atingir a pressão desejada e o tempo de residência de monômero desejado na zona de reação 103. O tempo de residência das moléculas de gás, a pressão, a taxa de fluxo de gás e a potência acoplada ao plasma na zona de reação 103 determinam o grau de fragmentação do monômero e outras moléculas de gás no plasma. Será entendido que a taxa de fluxo necessária dependerá do tamanho da câmara de vácuo 101; no entanto, monitorando a pressão dentro da câmara de vácuo 101 (por exemplo, por meio de um manômetro acoplado ao espaço interno da câmara de vácuo 101), pode ser possível ajustar a(s) taxa(s) de fluxo e a velocidade de bombeamento para atingir a pressão e o tempo de residência do gás desejados. A taxa de fluxo do pelo menos um gás (ou a soma das taxas de fluxo de todos os gases) pode ser de cerca de 0,1 a cerca de 4000 SCCM (centímetro cúbico padrão/minuto). A taxa de fluxo do carreador e o(s) gás(es) reativo(s) não polimerizáveis podem então ser ajustados para atingir a pressão desejada dentro da câmara de vácuo 101 e o tempo de residência dentro da zona de reação 103.

[00070]Será reconhecido que qualquer uma de taxa de fluxo, pressão e potência pode ser variada de acordo com as propriedades especificamente desejadas dos materiais nanoparticulados de polímero de plasma formados na zona de reação 103. Assim, qualquer um dos valores numéricos ou faixas aqui exemplificados para cada uma das taxas de fluxo, pressão e energia podem ser usados juntos, em qualquer combinação. Por exemplo, em uma modalidade, uma taxa de fluxo de cerca de 0,5 a cerca de 10 SCCM, uma pressão de cerca de 20 Pa e uma potência de cerca de 50 W a cerca de 100 W podem ser usadas. Todas as outras combinações possíveis são consideradas aqui.

[00071]Em uma modalidade da presente divulgação, o primeiro eletrodo 104 é conectado a uma fonte de alimentação de radiofrequência (rf) e o segundo eletrodo 105 pode flutuar e atingir um potencial flutuante determinado por sua carga espontânea na descarga na referida zona de reação 103.

[00072]Os materiais nanoparticulados de polímero de plasma formados em um plasma reativo, conforme descrito acima, podem ser coletados usando uma pluralidade de coletores. Cada coletor 1061 da pluralidade de coletores 106 pode ser fixado um ao outro ou pode ser móvel de forma independente. Cada coletor pode ter uma forma tridimensional e pode definir um recesso ou porção de recepção. A pluralidade de coletores 106 pode ser removível da zona de reação 103 e da câmara de vácuo 101, por exemplo, por ser compreendido ou posicionado em uma placa removível. Com referência à Figura 1a, nesta modalidade, a pluralidade de coletores 106 está disposta entre o primeiro eletrodo 104 e o segundo eletrodo 105 e configurada para coletar materiais nanoparticulados de polímero de plasma formados na zona de reação 103.

[00073]Quando os coletores 1061 da pluralidade de coletores 106 são fixados uns aos outros ou de outra forma, a pluralidade de coletores 106 pode ter uma estrutura com uma forma externa que é circular, quadrada, oval, retangular, triangular, pentagonal, hexagonal, etc., ou substancialmente circular, substancialmente quadrada, substancialmente oval, substancialmente retangular, substancialmente triangular, substancialmente pentagonal, substancialmente hexagonal, etc. A estrutura pode ser uma base poligonal de n lados. Os exemplos incluem um retângulo, quadrado (n = 4), paralelogramo (Σ2 = 4; = 1,2), pentágono (n = 5), hexágono (n = 5), etc. O comprimento de um lado n pode variar de cerca de 1 cm a cerca de 50 cm. Por exemplo, a pluralidade de coletores 106 pode ser compreendida em uma placa de cultura de tecidos retangular com dimensões 127,89 x 85,60 mm (isto é, uma área total de 108 cm2; lado n1 = 127,89 mm e n2 = 85,60 mm).

[00074]Em uma modalidade, a pluralidade de coletores 106 compreende uma pluralidade de frascos 1061, por exemplo, como mostrado na Figura 1a. Alternativamente ou adicionalmente, uma pluralidade de coletores 206 pode compreender uma pluralidade de poços 2061, por exemplo, como mostrado na Figura 2a, que mostra o aparelho de polimerização de plasma (PP) 200 de acordo com outra modalidade da presente divulgação que funciona de uma maneira semelhante à descrita acima com referência à Figura 1a. Por exemplo, a pluralidade de coletores 206 pode compreender uma pluralidade de poços 2061 formados em uma placa coletora (poço) 206, cuja placa coletora 206 pode ser removível de uma zona de reação 203.

[00075]A forma e o tamanho de cada coletor individual 1061, 2061, seja fornecido por frascos, poços ou de outra forma, é importante, uma vez que controla a aglomeração de partículas. O tamanho e a forma de cada coletor (ou pelo menos um recesso ou porção receptora do mesmo) podem ser escolhidos com base no tamanho e no rendimento desejados de um material nanoparticulado. Em alguns aspectos da presente divulgação, os coletores, por exemplo, os frascos e/ou poços (ou pelo menos um recesso ou porção receptora dos mesmos) podem ter, cada um, uma profundidade de cerca de 2 a cerca de 20 mm. Em alguns casos, os frascos e/ou poços podem ser, cada um, mais profundos do que 20 mm. A título de exemplo, onde os frascos ou poços são geralmente circulares, um raio de um ou mais frascos ou poços pode ser de cerca de 1 mm a cerca de 50 mm. A razão entre a altura e o raio de cada frasco ou poço pode ser ajustada de acordo com o tamanho desejado e o rendimento do material nanoparticulado. Em um exemplo, a razão entre a altura e o raio de um poço é de cerca de 5:1 a 0,1:1.

[00076]No aparelho ilustrado na Figura 2, que tem uma pluralidade de poços circulares 2061, cada poço 2061 pode ter uma altura de cerca de 8,00 mm a cerca de 17,40 mm. Cada poço 2061 pode ter um raio de cerca de 3,43 mm a cerca de 8,13 mm. Por exemplo, um poço pode ter altura = 17,40 mm e raio = 8,13 mm; ou altura = 10,67 mm e raio = 3,43 mm; ou uma altura = 8,00 mm e raio = 7,00 mm.

[00077]A pluralidade de coletores 106, 206 pode ser vedada. Assim, os frascos ou poços 1061, 2061 podem ser vedados, individual ou coletivamente. Uma vez que a exposição de cada frasco ou poço a um plasma o esteriliza efetivamente, coletar o material nanoparticulado diretamente em cada frasco ou poço pode fornecer uma maneira conveniente de coletar e esterilizar o frasco ou poço em uma única etapa. O coletor pode ser feito de um material não condutor ou pode ser feito de um material condutor. Pode ser feito de um material capaz de resistir a um plasma. Pode, por exemplo, ser feito de aço inoxidável, alumínio, cobre, polímeros de baixa degaseificação, tais como poliestireno, poliestireno de alta densidade, acrilonitrila butadieno estireno, policarbonato, polietileno (incluindo polietileno de alta densidade, polietileno de baixa densidade), polipropileno, poliamidas, poliacetileno, polipropileno, vidro (sílica - dióxido de silício), quartzo e/ou silício (pastilhas cristalinas semicondutoras).

[00078]Nanopartículas formadas no aparelho 100, 200 experimentam forças termoforéticas devido a gradientes de temperatura dentro da zona de reação 103, 203. As forças termoforéticas surgem de uma maior eficiência de momento entre as espécies de plasma/gás e as partículas em regiões de temperatura mais alta.

Os presentes inventores determinaram que os gradientes de temperatura podem ser usados, com vantagem, para empurrar as partículas na zona de reação 103 de regiões mais quentes para mais frias.

Em particular, os gradientes de temperatura podem ser ajustados para controlar o movimento das partículas na direção e para dentro da pluralidade de coletores 106, 206. Nas presentes modalidades, gradientes de temperatura adequados são gerados pelo resfriamento da pluralidade de coletores 106, 206. Grandes gradientes de temperatura podem ser obtidos por resfriamento da pluralidade de coletores 106, 206 a uma temperatura que é significativamente mais baixa do que a temperatura do plasma/gás na zona de reação 103, 203. Para gradientes de temperatura suficientemente grandes, a força termoforética pode superar as forças de arrasto de íon e gás experimentadas pelas partículas.

Em última análise, isso pode resultar em maiores rendimentos de nanopartículas na pluralidade de coletores 106, 206 e pode resultar em um alargamento na faixa de tamanhos de partícula que podem ser coletados.

Por exemplo, pode permitir, para uma faixa mais ampla de tamanhos de partícula, as forças de arrasto líquidas (isto é, a soma de arrasto de gás, arrasto de íons e forças termoforéticas) que empurram as partículas em direção à pluralidade de coletores para superar quaisquer forças eletrostáticas de confinamento.

[00079]Com referência à Figura 1, o resfriamento pode ser alcançado, por exemplo, por acoplamento térmico da pluralidade de coletores 106 a um dispositivo de resfriamento 107, por exemplo, colocando uma ou mais superfícies da pluralidade de coletores, ou outra estrutura que compreende a pluralidade de coletores, em contato direto com uma superfície de resfriamento do dispositivo de resfriamento 107, ou em contato através de um meio de transferência de calor. O dispositivo de resfriamento 107 pode compreender um único dispositivo de resfriamento ou uma matriz e/ou uma cascata de dispositivos de resfriamento, tais como dispositivos semicondutores termoelétricos, por exemplo, um ou mais elementos semicondutores Peltier. O dispositivo de resfriamento 107 pode ser disposto entre o primeiro eletrodo 104 e o segundo eletrodo 105. O dispositivo de resfriamento 107 pode ser disposto entre a pluralidade de coletores 106 e o segundo eletrodo 107. O dispositivo de resfriamento 107 pode ser capaz de resfriar pelo menos uma porção de cada coletor 1061 abaixo da temperatura do plasma durante a síntese de materiais nanoparticulados na zona de reação 103. O resfriamento pelo dispositivo de resfriamento 107 pode resfriar as paredes de cada coletor 1061.

[00080]Em uma modalidade, o acoplamento térmico entre a pluralidade de coletores 106 e o dispositivo de resfriamento 107 pode ser alcançado através de uma pasta térmica de alta condutividade térmica compatível com vácuo ou almofadas posicionadas entre a pluralidade de coletores 106 e o dispositivo de resfriamento 107. A área da superfície de resfriamento do dispositivo de resfriamento

107 pode ser a mesma que a área da superfície da pluralidade de coletores 106 que está acoplada ao dispositivo de resfriamento 107.

[00081]Quando uma pluralidade de dispositivos de resfriamento é fornecida, por exemplo, em uma matriz ou cascata, o acoplamento térmico entre dispositivos de resfriamento adjacentes também pode ser fornecido para garantir uma transferência de calor eficiente entre eles. O acoplamento entre a matriz de dispositivos de resfriamento também pode ser alcançado por meio de pasta térmica ou almofadas de alta condutividade térmica compatível com vácuo (por exemplo, 3 W/mK, 6 W/mK, 12 W/mK ou superior).

[00082]Conforme indicado, o dispositivo de resfriamento 107 pode compreender pelo menos um elemento Peltier. Em alguns casos, a área de superfície do maior elemento Peltier disponível comercialmente pode ser menor do que a superfície da pluralidade de coletores que é resfriada (por exemplo, 100 x 100 mm). Nesta situação, uma série de elementos Peltier pode ser usada para fornecer resfriamento uniforme em todo o coletor.

[00083]Os elementos Peltier podem operar em uma faixa de voltagem entre cerca de 2 V e 30 V, por exemplo, e extrair uma corrente total entre cerca de 2 A e 40 A, por exemplo. A diferença máxima de temperatura entre um “lado quente” e um “lado frio” do elemento Peltier pode variar de 1°C a 80°C. Para elementos Peltier empilhados em cascata, a voltagem aplicada ao elemento inferior (mais distante da pluralidade de coletores) pode ser maior do que ao elemento superior (mais próximo da pluralidade de coletores). Em uma modalidade, onde dois elementos são empilhados em cascata,

a voltagem aplicada ao elemento inferior pode ser 12 V e a voltagem aplicada ao elemento superior pode ser 5 V. Em outra modalidade, onde três elementos são empilhados em cascata, conforme representado na Figura 1b, que mostra uma porção do aparelho 100 da Figura 1a com um arranjo de resfriamento modificado, a voltagem aplicada ao elemento inferior 107a pode ser 12 V, a voltagem aplicada ao elemento intermediário 107b pode ser 5 V e voltagem aplicada ao elemento superior 107c pode ser 3,3 V.

[00084]Com referência às Figuras 2a e 2b, em uma modalidade, o dispositivo de resfriamento 207 pode ser uma matriz de dispositivos semicondutores termoelétricos, como dispositivos Peltier, que são termicamente acoplados à superfície traseira de uma placa coletora 206, a placa coletora compreendendo uma pluralidade de poços 2061. O lado de resfriamento 2071 do dispositivo de resfriamento 207, que é adjacente e está voltado para a placa coletora 206, resfria a placa coletora 206. A temperatura da placa coletora 206 pode ser estabilizada e mantida constante ao fornecer dissipação de calor eficiente no lado quente 2072 oposto do dispositivo de resfriamento 207. A dissipação eficiente do calor gerado pelo lado quente 2072 do dispositivo de resfriamento 201 pode ser alcançada com um trocador de calor 201, que pode ser termicamente acoplado ao dispositivo de resfriamento 207. O trocador de calor 201 pode compreender um componente passivo, como um dissipador de calor, por exemplo, conforme ilustrado nas Figuras 2a e 2b. O dissipador de calor pode compreender uma grande área de superfície, por exemplo, por compreender uma pluralidade de aletas 2011.

[00085]Adicionalmente ou alternativamente, o trocador de calor pode compreender um componente ativo, como um circuito fechado de resfriamento que flui constantemente um fluido de transferência de calor (por exemplo, água, nitrogênio líquido, hélio) através de um tubo de metal (formado, por exemplo, de cobre ou aço inoxidável) em contato com o lado quente 2072 do dispositivo de resfriamento 207.

[00086]Adicionalmente ou alternativamente, o dissipador de calor pode compreender um componente ativo para dissipação de calor aprimorada, por exemplo, um ventilador e/ou tubos de calor de cobre. Em uma modalidade, a título de exemplo, uma porção de extensão do dissipador de calor é configurada para se estender para fora de uma câmara de vácuo na qual o aparelho 200 está localizado. Um ventilador pode ser acoplado à porção do dissipador de calor estendido para fora da câmara de vácuo.

[00087]Conforme ilustrado na Figura 2, em algumas modalidades, o segundo eletrodo 205 compreende um recesso 2051 no qual um ou mais dos seguintes é pelo menos parcialmente recebido: o dispositivo de resfriamento 207, a placa coletora 206 e o trocador de calor 201. Para exemplo, de acordo com a modalidade ilustrada na Figura 2a, pelo menos o dispositivo de resfriamento 207 pode ser completamente alojado no recesso 2051. O recesso pode ser aberto em um lado para receber pelo menos parcialmente a placa coletora 206.

[00088]Como ilustrado na Figura 2a, o aparelho de PP 200 de acordo com a presente divulgação pode compreender ainda um meio de confinamento, tal como uma grade de confinamento 202. A grade de confinamento 202 pode se estender entre o primeiro eletrodo 204 e o segundo eletrodo

205. A grade de confinamento 202 pode ser aterrada ou pode adquirir um potencial determinado pelo carregamento da grade de confinamento após a exposição ao plasma. A este respeito ou de outra forma, a grade de confinamento 202 pode ser considerada para fornecer um terceiro eletrodo. A grade de confinamento 202 pode confinar substancialmente o plasma entre o primeiro eletrodo 204 e a pluralidade de coletores 206, confinando o campo elétrico. A grade de confinamento 202 pode inibir a expansão lateral do plasma e a difusão em direção às paredes da câmara de vácuo circundante. Em algumas modalidades, a grade de confinamento também pode confinar e/ou definir a zona de reação 203. Uma vez que os materiais nanoparticulados formados no plasma são confinados pelo potencial de plasma positivo da zona de reação 203, a perda de partículas pode ser significativamente inibida pelo confinamento da zona de reação 203 (e, finalmente, o plasma e os materiais nanoparticulados) dentro dos limites definidos pela grade de confinamento 203.

[00089]A grade de confinamento 203 pode compreender uma malha com uma pluralidade de aberturas 2021, por exemplo, como mostrado na Figura 2a. Cada abertura na malha pode ter, por exemplo, uma dimensão máxima entre cerca de 50 µm e 5 mm. Apenas a título de exemplo, as aberturas 2021 na malha da grade de confinamento 203 podem ser substancialmente circulares, quadradas, ovais, retangulares, triangulares, pentagonais, hexagonais. Em combinação, as aberturas podem fornecer uma estrutura de confinamento circular, retangular, em forma de favo de mel ou de malha triangular, por exemplo. Cada abertura 2021 pode ser uniforme em forma e/ou tamanho. Alternativamente, podem ser fornecidas aberturas com formatos e/ou tamanhos diferentes.

[00090]A grade de confinamento 203 pode ser constituída por um material condutor ou não condutor. A grade de confinamento 203 pode ser feita de um material capaz de suportar um plasma. A grade de confinamento 203 pode, por exemplo, ser feita de aço inoxidável, alumínio e/ou cobre. A grade de confinamento 203 pode ter uma estrutura geral que é tubular ou parcialmente tubular. Uma seção transversal da grade de confinamento 203, por exemplo, em sua direção de largura através de um plano perpendicular a um eixo que se estende entre o primeiro e o segundo eletrodos 204, 205, pode ser substancialmente circular, quadrado, oval, retangular, triangular, pentagonal, hexagonal. Por exemplo, como é evidente nas Figuras 2a e 2b, a seção transversal é circular e, portanto, a grade de confinamento 203 tem uma estrutura substancialmente cilíndrica.

[00091]A grade de confinamento 203 pode ter uma largura máxima de cerca de 5 cm a cerca de 20 cm. A grade de confinamento 203 pode ter uma largura máxima que é substancialmente igual ou maior do que uma largura máxima do primeiro e/ou do segundo eletrodos 204, 205.

[00092]Um comprimento da grade de confinamento 203, que se estende entre o primeiro e o segundo eletrodos 204, 205, pode ser de cerca de 3 cm a cerca de 30 cm, por exemplo. A grade de confinamento 203 pode ter um comprimento que é substancialmente o mesmo ou maior do que a distância entre o primeiro e o segundo eletrodos 204, 205.

[00093]As configurações aqui descritas podem permitir que o aparelho de PP 100, 200 intensifique a coleção de materiais nanoparticulados de polímero de plasma formados em um plasma reativo. Como um exemplo, o rendimento do processo pode ser aumentado pela força termoforética aumentada quando a pluralidade de coletores 106, 206 é resfriada pelo dispositivo de resfriamento 107, 207, fazendo com que um número maior de partículas experimentem uma força de arrasto líquida, na zona de reação 103, 203 em direção à pluralidade de coletores 106, 206. O aumento de rendimento pode ainda ser realizado confinando os limites do plasma da zona de reação 103, 203 usando a grade de confinamento 202.

[00094]Embora não ilustrado nas Figuras 1 e 2, o aparelho de PP 100, 200 de acordo com a presente divulgação pode compreender um controlador 301 para controlar o resfriamento aplicado pelo dispositivo de resfriamento 107,

207. Através do controle do resfriamento, o controlador pode, por sua vez, controlar o rendimento e/ou as propriedades de partículas coletadas pela pluralidade de coletores 106, 206.

[00095]Em um exemplo, conforme ilustrado na Figura 3, o controlador 301 pode controlar o grau de resfriamento aplicado pelo dispositivo de resfriamento 107, 207 ajustando uma energia (por exemplo, voltagem) fornecida ao dispositivo de resfriamento 107, 207 por uma energia fornecimento 302. O controlador 301 pode ajustar a energia com base em uma entrada de uma interface de usuário 303 e/ou com base em uma entrada de um sensor de partículas 304 e/ou com base em uma entrada de um dispositivo de medição de temperatura 305 e/ou com base em uma entrada de um dispositivo de diagnóstico de plasma 306.

[00096]A interface de usuário 303 pode compreender um ou mais botões, dials, teclados, telas sensíveis ao toque ou de outra forma, através dos quais um usuário pode selecionar as propriedades de partícula desejadas.

[00097]O sensor de partículas 304 pode compreender, por exemplo, um scanner que varre as partículas localizadas no plasma, na zona de reação 103, 203 e/ou na pluralidade de coletores 106, 206. O sensor de partículas 304 pode compreender, por exemplo, uma câmera que detecta a intensidade e distribuição espacial da luz emitida por uma fonte de laser espalhada nos materiais nanoparticulados. O dispositivo de medição de temperatura 305 pode compreender, por exemplo, um termopar em contato com a pluralidade de coletores 106, 206 ou poços/frascos individuais 1061, 2061. O dispositivo de diagnóstico de plasma 306 pode compreender uma matriz de sondas Langmuir para medir parâmetros de saída de plasma relevantes, como temperatura e densidade do elétron, em diferentes locais na zona de reação, por exemplo, na vizinhança da pluralidade de coletores 106,

206. Adicionalmente ou alternativamente, o dispositivo de diagnóstico de plasma 306 pode compreender um espectrômetro óptico (ou monocromador) acoplado a um sensor de imagem de dispositivo de acoplamento de carga intensificado e uma fibra óptica para coletar a radiação emitida pelo plasma em diferentes locais na zona de reação 103, 203. A intensidade de emissão de descarga pode oscilar durante a formação, o crescimento e a remoção de materiais nanoparticulados em uma câmara de reação, como descrito, por exemplo, na página 72, linha 19 a linha 28, página 79, linha 3 à página 80, linha 27 e Figuras 5, 6, 11 a 15, 17 e 18 da Publicação PCT No. WO 2018/112543. O período e a intensidade relativa das oscilações estão relacionados à química, ao tamanho e ao rendimento das nanopartículas. Portanto, o sensor de partícula 304, o dispositivo de medição de temperatura 305 e/ou o dispositivo de diagnóstico de plasma 306 podem ser usados para calcular, por exemplo, propriedades de partícula atuais das partículas produzidas usando o aparelho e, dependendo de quaisquer diferenças entre as propriedades de partícula atuais e propriedades de partícula desejadas, o controlador 301 pode ajustar o resfriamento, a potência acoplada ao plasma, a taxa de fluxo do monômero e/ou outros gases e/ou a pressão dentro da câmara de reação, por exemplo, automaticamente. A este respeito, o aparelho pode incluir um circuito de retorno que ajusta os parâmetros de entrada de plasma (potência acoplada, taxas de fluxo de gás e/ou pressão de descarga, etc.) para ajustar as propriedades da partícula e/ou ajustar o rendimento da partícula e a força termoforética usando o controle de resfriamento com base nas propriedades de partículas, diagnósticos de plasma e/ou medição de temperatura detectados na pluralidade de coletores.

[00098]As propriedades das partículas podem incluir tamanho individual, médio ou mediano de nanopartículas ou agregados de nanopartículas, número de nanopartículas ou agregados de nanopartículas ou a química de nanopartículas ou agregados de nanopartículas, por exemplo.

[00099]O controlador 301 pode compreender um processador. O processador, conforme divulgado neste documento, pode compreender uma série de módulos de controle ou processamento para controlar uma ou mais funções do aparelho e métodos e, também, pode incluir um ou mais elementos de armazenamento, para armazenar dados, por exemplo, dados de varredura, propriedades de partícula desejadas ou outra. Os módulos e elementos de armazenamento podem ser implementados usando um ou mais dispositivos de processamento e uma ou mais unidades de armazenamento de dados, cujos módulos e/ou dispositivos de armazenamento podem estar em um local ou distribuídos em vários locais e interconectados por um ou mais links de comunicação. Os dispositivos de processamento que são usados podem estar localizados em computadores desktop, laptops, tablets, smartphones, assistentes pessoais digitais e outros tipos de dispositivos de processamento, incluindo dispositivos fabricados especificamente com a finalidade de realizar funções de acordo com a presente divulgação.

[000100]Além disso, os módulos de processamento podem ser implementados por um programa de computador ou código de programa compreendendo instruções de programa. As instruções do programa de computador podem incluir código- fonte, código-objeto, código de máquina ou quaisquer outros dados armazenados que são operáveis para fazer com que o processador execute as etapas descritas. O programa de computador pode ser escrito em qualquer forma de linguagem de programação, incluindo linguagens compiladas ou interpretadas e pode ser implantado em qualquer forma, incluindo como um programa autônomo ou como um módulo,

componente, sub-rotina ou outra unidade adequada para uso em uma computação ambiente. O(s) dispositivo(s) de armazenamento de dados podem incluir mídia legível por computador adequada, como memória volátil (por exemplo, RAM) e/ou não volátil (por exemplo, ROM, disco) ou outra. Exemplo 1 - A geometria do coletor controla a aglomeração de partículas

[000101]Para exemplificar a coleção de nanopartículas de polímero de plasma ou materiais nanoparticulados (PPN) em plasmas pulverulentos de radiofrequência acoplados capacitivamente C2H2/N2/Ar, uma pluralidade de poços, compreendidos em uma placa de poço removível foi usada (de acordo com o descrito na Publicação PCT No. WO 2018/112543). A placa de poço foi colocada no topo de um suporte de substrato flutuante (segundo eletrodo inferior) para prender PPN caindo dentro dos limites de cada poço (Figura 4a). Para efeito de comparação, os experimentos também foram realizados em chapas de aço inoxidável (SS) sem os poços, como mostrado na Figura 4b, permitindo uma comparação direta com amostras obtidas sob uma geometria de substrato tradicional plana (bidimensional), que é amplamente adotada na deposição de revestimentos de polímero de plasma. Uma geometria bidimensional tradicional (sem poços), conforme ilustrado na Figura 4b, normalmente produz materiais de polímero de plasma na forma de revestimentos de película fina (por exemplo, ver Santos et al. 2016, ACS Applied Materials & Surfaces). O uso de um coletor de placa de poço tridimensional demonstrou atingir rendimentos PPN significativamente aumentados, em comparação com os coletores bidimensionais tradicionais, e a razão de aspecto de poço em coletores de placa de poço também mostrou modular a agregação, o tamanho e a polidispersidade do índice de PPN (ver Publicação PCT No.

WO2018/112543). A eficiência de coleta de diferentes placas de poços foi primeiro exemplificada usando placas de cultura de tecidos de poliestireno de 8,5 cm x 12,7 cm, contendo 24 poços distribuídos em uma matriz de poços de 4 linhas (A-D) x 6 colunas (1-6). A profundidade e a área de superfície de cada poço foram 1,7 cm e 2 cm2, respectivamente.

A exposição da placa de poço ao plasma pulverulento por 7 minutos (correspondendo a 5 ciclos completos de crescimento de PPN) resultou em uma mudança significativa na aparência da placa pela deposição de um material marrom em pó.

Imagens de elétrons secundários de alta resolução das nanopartículas sintetizadas foram obtidas.

Para fins de imagem das amostras usando microscopia eletrônica de varredura (SEM), o plasma foi definido para funcionar em um único ciclo de crescimento (ou seja, 80 s), de modo a evitar a sobreposição de múltiplas gerações de nanopartículas.

A superfície SS resultante foi coberta por um grande número de nanopartículas esféricas apresentando uma topografia de superfície semelhante a couve-flor.

As nanopartículas foram distribuídas uniformemente pelas folhas, cobrindo 29% da superfície da folha e, em sua maioria, dispostas em agregados formados pelo conjunto de 3 a até 20 partículas.

Curiosamente, não foi observada a formação de um revestimento nas superfícies colocadas dentro da placa coletora, sugerindo que a polimerização da superfície não ocorre no fundo dos poços.

Este método de coleta, portanto,

rendeu amostras de nanopartículas puras, livres de revestimentos. Em contraste, os revestimentos de polímero de plasma são normalmente (por exemplo, ver Santos et al. 2016, ACS Applied Materials & Surfaces) obtidos sob os mesmos parâmetros de descarga em folhas SS colocadas no suporte de substrato em uma configuração plana (ou seja, sem o coletor de placa). A difusão e a subsequente polimerização da superfície das espécies ativas do plasma renderam um revestimento uniforme de cor dourada no substrato. A morfologia do revestimento sugeriu que a polimerização de plasma de superfície ocorre em ilhas localizadas que subsequentemente se fundem e cobrem de forma conformada o substrato subjacente. A deposição de nanopartículas nos substratos planos foi praticamente desprezível, cobrindo menos de 1% da superfície.

[000102]As forças entendidas como agindo na PPN fora e dentro dos poços coletores durante a síntese são ilustradas na Figura 5. Para PPN na presença de um coletor bidimensional plano (lado esquerdo da Figura 5), a PPN levita em posições de equilíbrio vertical perto da cobertura de plasma acima do substrato plano. A força líquida de arrasto de íons (com um componente horizontal) devido ao fluxo de íons em direção às paredes da câmara arrasta as partículas para fora da região do substrato, resultando na deposição de um revestimento com um baixo número de partículas. Em contraste, para PPN na presença de um substrato 3D do tipo poço, por exemplo, uma placa de poço (ver Figura 5, lado direito) PPNs são arrastadas para dentro do poço devido à expansão do plasma. A força de arrasto líquida (com um componente vertical descendente)

arrasta as partículas presas em direção ao fundo dos poços. Nenhum revestimento é depositado no fundo do poço.

[000103]A Figura 6 ilustra como a razão entre a altura (h) e o raio (r) de cada frasco ou poço afeta a distribuição do plasma dentro de cada poço, que então modula a agregação de PPN. Em poços superiores (Figura 6a), o plasma é incapaz de expandir todo o comprimento do poço e as partículas de PPN se agregam devido a uma redução de sua carga superficial, pois são continuamente arrastadas para o fundo do poço fora da região do plasma. A agregação de partículas de PPN é significativamente inibida quando o comprimento do poço é diminuído (isto é, poço mais curto), uma vez que o plasma é capaz de se expandir através da altura do poço (Figura 6b). Assim, as dimensões do coletor podem ser variadas a fim de produzir nanopartículas e agregados de um tamanho preferido. Exemplo 2 - Aparelho de resfriamento para rendimento aprimorado de nanopartículas usando 3D, multi-coletor, placa

[000104]A coleta de materiais nanoparticulados de polímero de plasma ou nanopartículas (PPN) foi realizada de maneira semelhante ao Exemplo 1, exceto para a adição de dispositivos de resfriamento ativo, geralmente de acordo com modalidades aqui descritas com referência às Figuras 1a, 1b, 2a e 2b.

[000105]PPN em um plasma pode exibir termoforese, ou seja, o fenômeno pelo qual nanopartículas dentro de um gás exibem diferentes respostas à força termoforética (Ft) que surgem de uma maior eficiência de momento entre as espécies de plasma/gás e as partículas em regiões de temperatura mais alta.

[000106]Diferentes gradientes de temperatura foram alcançados pelo acoplamento térmico da placa de poço a diferentes configurações de elementos Peltier, incluindo um único elemento Peltier e dois elementos Peltier instalados em uma configuração em cascata (empilhados uns sobre os outros), juntamente com diferentes configurações de trocador de calor.

[000107]A Figura 7 mostra os diferentes perfis de temperatura medidos na superfície da placa usando um único elemento Peltier e elementos Peltier duplos instalados em cascata. O trocador de calor termicamente acoplado ao(s) elemento(s) Peltier foi equipado com tubos de calor de cobre para auxiliar na dissipação de calor. A voltagem aplicada ao elemento Peltier (em configuração única) foi de 12 V, puxando uma corrente máxima de 10 A. A voltagem aplicada ao elemento Peltier superior (termicamente acoplado ao coletor de poço) em uma configuração de cascata dupla foi de 5 V, totalizando corrente de 4 A e a tensão aplicada ao elemento Peltier inferior (termicamente acoplado ao trocador de calor) na configuração de cascata dupla era de 12 V, consumindo uma corrente máxima de 10 A.

[000108]Usando a configuração única, a temperatura medida no fundo dos poços caiu a uma taxa média de -0,57°C/s, antes de atingir um mínimo de -11°C cerca de 60 segundos após a ativação do elemento Peltier. A temperatura então aumentou a uma taxa constante de 0,1°C/s conforme o calor gerado pelo “lado quente” do elemento Peltier superou a capacidade de dissipação de calor do trocador de calor. Usando a configuração de cascata dupla, a temperatura mínima também foi atingida em torno de 60 segundos, mas foi significativamente menor em -27,4°C, representando uma queda média na temperatura de -0,84°C/s. O aumento da temperatura foi o mesmo que para a configuração de elemento único a 0,1°C/s.

[000109]Para testar se a temperatura do coletor de poço poderia ser estabilizada e mantida constante a uma temperatura baixa, aumentando a dissipação de calor no lado quente do elemento Peltier, uma porção significativa do trocador de calor foi disposta para se estender para fora da câmara de vácuo usando uma passagem de vácuo personalizada. Um ventilador foi acoplado ao trocador de calor para aumentar a capacidade de dissipação de calor. A Figura 8 também mostra o perfil de temperatura para as configurações de elemento Peltier simples e duplo, onde o ventilador foi usado para dissipar o calor acumulado pelo trocador de calor. A temperatura mínima para a configuração de elemento único foi atingida após 60 segundos e mantida constante a -14,4°C durante o ensaio. A temperatura medida no fundo dos poços na configuração de elemento Peltier duplo foi significativamente mais baixa, atingindo -30°C a 60 segundos e caindo ainda mais para -32°C de 180 segundos para a duração do ensaio.

[000110]Portanto, o uso de um ventilador acoplado a um dissipador de calor fora da câmara de vácuo fornece uma solução econômica e simples para aumentar a dissipação de calor. Isso permite a manutenção dos gradientes de temperatura entre o volume do plasma e a parte inferior do aparelho de PP 100 (até 1840 K/m) por toda a duração do processo, conduzindo, em última análise, a um aumento no rendimento das nanopartículas em cada execução de síntese.

[000111]Será reconhecido por pessoas versadas na técnica que numerosas variações e/ou modificações podem ser feitas nas modalidades descritas acima, sem se afastar do amplo escopo geral da presente divulgação. As presentes modalidades devem, portanto, ser consideradas em todos os aspectos como ilustrativas e não restritivas.

Claims

REIVINDICAÇÕES

1. Aparelho de polimerização de plasma, caracterizado pelo fato de compreender: uma zona de reação; pelo menos uma entrada de gás para fornecer pelo menos um monômero em uma forma gasosa à zona de reação; um primeiro eletrodo e um segundo eletrodo espaçados e configurados para gerar um campo elétrico na zona de reação para formar material nanoparticulado de polímero de plasma a partir de pelo menos um monômero; uma pluralidade de coletores configurados para coletar material nanoparticulado de polímero de plasma formado na zona de reação, a pluralidade de coletores sendo localizada adjacente ao segundo eletrodo; e um dispositivo de resfriamento localizado adjacente ao segundo eletrodo e configurado para resfriar a pluralidade de coletores.

2. Aparelho, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o dispositivo de resfriamento está localizado entre a pluralidade de coletores e o segundo eletrodo.

3. Aparelho, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 ou 2, caracterizado pelo fato de que o dispositivo de resfriamento compreende um ou mais dispositivos semicondutores termoelétricos.

4. Aparelho, de acordo com a reivindicação 3, caracterizado pelo fato de que o dispositivo de resfriamento compreende um ou mais dispositivos Peltier.

5. Aparelho, de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizado pelo fato de que o dispositivo de resfriamento é acoplado a uma superfície traseira da pluralidade de coletores.

6. Aparelho, de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizado pelo fato de que a pluralidade de coletores compreende uma pluralidade de frascos ou poços.

7. Aparelho, de acordo com a reivindicação 6, caracterizado pelo fato de que compreende pelo menos 12, 24, 48 ou 96 frascos ou poços.

8 Aparelho, de acordo com a reivindicação 6 ou 7, caracterizado pelo fato de que a pluralidade de coletores é fornecida por uma placa de poço.

9. Aparelho, de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizado pelo fato de que a pluralidade de coletores é removível da zona de reação.

10. Aparelho, de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizado pelo fato de que o dispositivo de resfriamento é acoplado a um trocador de calor.

11. Aparelho, de acordo com a reivindicação 10, caracterizado pelo fato de que o trocador de calor compreende um dissipador de calor que compreende uma pluralidade de aletas.

12. Aparelho, de acordo com a reivindicação 10 ou 11, caracterizado pelo fato de que o trocador de calor compreende um circuito de resfriamento através do qual um fluido de transferência de calor flui.

13. Aparelho, de acordo com qualquer uma das reivindicações 10, 11 ou 12, caracterizado pelo fato de que o trocador de calor compreende uma pluralidade de tubos de troca de calor.

14. Aparelho, de acordo com qualquer uma das reivindicações 10 a 13, caracterizado pelo fato de que pelo menos uma porção do trocador de calor se projeta do aparelho para alimentação fora de uma câmara de vácuo.

15. Aparelho, de acordo com qualquer uma das reivindicações 10 a 14, caracterizado pelo fato de compreender um ventilador configurado para resfriar o trocador de calor.

16. Aparelho, de acordo com a reivindicação 14, caracterizado pelo fato de compreender um ventilador configurado para resfriar a porção projetada do trocador de calor.

17. Aparelho, de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizado pelo fato de compreender uma grade de confinamento para confinar o campo elétrico na zona de reação.

18. Aparelho, de acordo com a reivindicação 17, caracterizado pelo fato de que a grade de confinamento se estende entre o primeiro eletrodo e o segundo eletrodo.

19. Aparelho, de acordo com a reivindicação 18, caracterizado pelo fato de que a grade de confinamento compreende uma malha tendo uma pluralidade de aberturas.

20. Aparelho, de acordo com a reivindicação 19, caracterizado pelo fato de que cada uma das aberturas tem uma dimensão máxima de entre cerca de 50 µm e 5 mm.

21. Aparelho, de acordo com a reivindicação 19 ou 20, caracterizado pelo fato de que cada uma das aberturas é substancialmente circular, quadrada, oval, retangular, triangular, pentagonal ou hexagonal.

22. Aparelho, de acordo com qualquer uma das reivindicações 17 a 21, caracterizado pelo fato de que a grade de confinamento tem uma estrutura tubular ou uma parte tubular.

23. Aparelho, de acordo com a reivindicação 22, caracterizado pelo fato de que a estrutura tem uma seção transversal substancialmente circular, quadrada, oval, retangular, triangular, pentagonal ou hexagonal.

24. Aparelho, de acordo com qualquer uma das reivindicações 17 a 23, caracterizado pelo fato de que a grade de confinamento tem uma largura máxima que é substancialmente igual ou maior do que uma largura máxima do primeiro e/ou do segundo eletrodos.

25. Aparelho, de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizado pelo fato de compreender adicionalmente um controlador para controlar a formação do material nanoparticulado de polímero de plasma na zona de reação.

26. Aparelho, de acordo com a reivindicação 25, caracterizado pelo fato de que o controlador controla o resfriamento aplicado pelo dispositivo de resfriamento.

27. Aparelho, de acordo com a reivindicação 25 ou 26, caracterizado pelo fato de que o controlador controla os parâmetros de entrada do plasma.

28. Aparelho, de acordo com a reivindicação 27, caracterizado pelo fato de que os parâmetros de entrada do plasma incluem um ou mais de energia para o primeiro ou o segundo eletrodos, taxa de fluxo dos gases fornecidos para a zona de reação e/ou pressão dos gases na zona de reação.

29. Aparelho, de acordo com qualquer uma das reivindicações 25 a 28, caracterizado pelo fato de que o controlador controla o resfriamento aplicado pelo dispositivo de resfriamento ajustando uma energia fornecida ao dispositivo de resfriamento por uma fonte de alimentação e/ou períodos de tempo durante os quais a energia é fornecida ao dispositivo de resfriamento pela fonte de alimentação.

30. Aparelho, de acordo com qualquer uma das reivindicações 25 a 29, caracterizado pelo fato de compreender uma interface de usuário, em que o controlador controla com base em uma entrada da interface de usuário.

31. Aparelho, de acordo com qualquer uma das reivindicações 25 a 30, caracterizado pelo fato de compreender um sensor de partículas, em que o controlador controla com base em uma entrada do sensor de partículas.

32. Aparelho, de acordo com a reivindicação 31, caracterizado pelo fato de que o sensor de partículas determina pelo menos uma propriedade do material nanoparticulado na zona de reação.

33. Aparelho, de acordo com a reivindicação 32, caracterizado pelo fato de que pelo menos uma propriedade é uma ou mais dentre: tamanho de nanopartículas ou agregados de nanopartículas ou número de nanopartículas ou agregados de nanopartículas.

34. Aparelho, de acordo com qualquer uma das reivindicações 25 a 33, caracterizado pelo fato de compreender um dispositivo de medição de temperatura, em que o controlador controla com base em uma entrada do dispositivo de medição de temperatura.

35. Aparelho, de acordo com qualquer uma das reivindicações 25 a 34, caracterizado pelo fato de compreender um dispositivo de diagnóstico de plasma, em que o controlador controla com base em uma entrada do dispositivo de diagnóstico de plasma.

36. Aparelho, de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizado pelo fato de que o segundo eletrodo compreende um recesso no qual (a) a pluralidade de coletores é pelo menos parcialmente recebida; e/ou (b) o dispositivo de resfriamento é pelo menos parcialmente recebido.

37. Aparelho, de acordo com qualquer uma das reivindicações 10 a 16 ou 36, quando dependente de qualquer uma das reivindicações 10 a 16, caracterizado pelo fato de que o segundo eletrodo compreende um recesso no qual o trocador de calor é pelo menos parcialmente recebido.

38. Aparelho, de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizado pelo fato de que a zona de reação, o primeiro eletrodo, o segundo eletrodo, a pluralidade de coletores e o dispositivo de resfriamento estão localizados em uma câmara de reação.

39. Aparelho, de acordo com a reivindicação 38, quando dependente da reivindicação 17, caracterizado pelo fato de que a grade de confinamento está localizada na câmara de reação.

40. Aparelho, de acordo com a reivindicação 38 ou 39, caracterizado pelo fato de que a câmara de reação é uma câmara de vácuo.

41. Aparelho de polimerização de plasma caracterizado pelo fato de compreender: uma zona de reação;

pelo menos uma entrada de gás para fornecer pelo menos um monômero em uma forma gasosa à zona de reação; um primeiro eletrodo e um segundo eletrodo espaçados e configurados para gerar um campo elétrico na zona de reação para formar material nanoparticulado de polímero de plasma a partir de pelo menos um monômero; uma pluralidade de coletores configurados para coletar material nanoparticulado de polímero de plasma formado na zona de reação, a pluralidade de coletores sendo localizada adjacente ao segundo eletrodo; e uma grade de confinamento que se estende entre o primeiro eletrodo e o segundo eletrodo.

42. Aparelho, de acordo com a reivindicação 41, caracterizado pelo fato de que a grade de confinamento compreende uma malha com uma pluralidade de aberturas.

43. Aparelho, de acordo com a reivindicação 42, caracterizado pelo fato de que cada uma das aberturas tem uma dimensão máxima de entre cerca de 50 µm e 5 mm.

44. Aparelho, de acordo com a reivindicação 42 ou 43, caracterizado pelo fato de que cada uma das aberturas é substancialmente circular, quadrada, oval, retangular, triangular, pentagonal ou hexagonal.

45. Aparelho, de acordo com qualquer uma das reivindicações 41 a 44, caracterizado pelo fato de que a grade de confinamento tem uma estrutura tubular ou uma parte tubular.

46. Aparelho, de acordo com a reivindicação 45, caracterizado pelo fato de que a estrutura tem uma seção transversal substancialmente circular, quadrada, oval, retangular, triangular, pentagonal ou hexagonal.

47. Aparelho, de acordo com qualquer uma das reivindicações 41 a 46, caracterizado pelo fato de que a grade de confinamento tem uma largura máxima que é substancialmente igual ou maior do que uma largura máxima do primeiro e/ou do segundo eletrodos.

48. Método de coleta de material nanoparticulado de polímero de plasma, caracterizado pelo fato de compreender: fornecer pelo menos um monômero em uma forma gasosa a uma zona de reação; gerar um campo elétrico na zona de reação, entre um primeiro eletrodo e um segundo eletrodo espaçado do primeiro eletrodo, para formar o material nanoparticulado de polímero de plasma a partir do pelo menos um monômero; coletar material nanoparticulado de polímero de plasma formado na zona de reação em uma pluralidade de coletores adjacentes ao segundo eletrodo; e resfriar a pluralidade de coletores usando um dispositivo de resfriamento localizado adjacente ao segundo eletrodo.

49. Método de coleta de material nanoparticulado de polímero de plasma, caracterizado pelo fato de compreender: fornecer pelo menos um monômero em uma forma gasosa a uma zona de reação; gerar um campo elétrico na zona de reação, entre um primeiro eletrodo e um segundo eletrodo espaçado do primeiro eletrodo, para formar o material nanoparticulado de polímero de plasma a partir do pelo menos um monômero; confinar o plasma usando uma grade de confinamento que se estende entre o primeiro eletrodo e o segundo eletrodo; e coletar material nanoparticulado de polímero de plasma formado na zona de reação em uma pluralidade de coletores adjacentes ao segundo eletrodo.