Op koolstof gebaseerde, op stimuli reagerende nanomaterialen: hun classificatie en toepassing

Op koolstof gebaseerde, op stimuli reagerende nanomaterialen krijgen veel aandacht vanwege hun veelzijdigheid, inclusief diagnose en behandeling van ziekten. Ze werken onder endogene (pH, temperatuur, enzym en redox) of exogene (temperatuur, licht, magnetisch veld, ultrageluid) stimuli. Op koolstof gebaseerde, op stimuli reagerende nanomaterialen kunnen worden gebruikt als slimme materialen met dynamisch afstembare fysisch-chemische eigenschappen als reactie op veranderingen in interne of externe omgevingsstimuli. Hun diverse combinaties van nanostructuren en moleculaire ontwerpen, evenals functionele complexen met verschillende dragers, creëren nieuwe kansen voor de ontwikkeling van geavanceerde slimme nanomaterialen.

Een onderzoeksteam van het Beijing Institute of Technology heeft de classificatie en toepassing van op koolstof gebaseerde, op stimuli reagerende nanomaterialen beoordeeld, op basis van hun microstructuren en eigenschappen, en bespreekt de toepassingen van op koolstof gebaseerde, op stimuli reagerende nanomaterialen in sondes, bioimaging, tumortherapie , en andere velden. Ten slotte analyseren en vatten ze de voor- en nadelen van op koolstof gebaseerde, op stimuli reagerende nanomaterialen samen en geven ze een vooruitblik op hun toepassingsmogelijkheden.

Ze publiceerden hun aanbevelingen in Cyborg en bionische systemen in maart.

De auteurs classificeren op koolstof gebaseerde nanomaterialen in drie hoofdcategorieën: koolstofnanobuisjes, koolstofnanobolletjes en koolstofnanovezels. Tegelijkertijd worden verschillende op koolstof gebaseerde, op stimuli reagerende nanomaterialen vermeld die betrokken zijn bij het onderzoek aan de grens van wetenschap en techniek, en meer specifieke verschillen worden weerspiegeld in de synthese- en bereidingsmethoden van verschillende koolstofnanomaterialen.

Vervolgens vermelden de auteurs de toepassingen van op koolstof gebaseerde, op stimuli reagerende materialen op het gebied van sondes, bioimaging en tumortherapie. Op koolstof gebaseerde nanomaterialen worden vanwege hun unieke optische eigenschappen gebruikt in anti-namaak- en optische beeldvormingstoepassingen. Conjugatie met verschillende gerichte detectiereagentia kan de gevoeligheid van op koolstof gebaseerde nanomaterialen verhogen. Op koolstof gebaseerde nanomaterialen kunnen ook worden gebruikt als dragers voor medicijnafgifte of als therapeutische reagentia (fotothermische, fotodynamische, chemotherapie, enz.) voor de behandeling van ziekten.

Ten slotte bespreken de auteurs de beperkingen van de ontwikkeling van op koolstof gebaseerde, op prikkels reagerende materialen en toekomstperspectieven. Op koolstof gebaseerde, op stimuli reagerende materialen hebben niet alleen uitstekende fysische en chemische eigenschappen, maar kunnen ook worden gecombineerd met andere polymeren voor functionalisatie, en worden uitstekende dragers voor medicijnafgifte en kankerbehandeling. Op dit moment is de veiligheid van op koolstof gebaseerde, op stimuli reagerende materialen onbekend vanwege het ontbreken van belangrijk bewijs in medische klinische experimenten. Om de controverse van op koolstof gebaseerde, op stimuli reagerende materialen beter te verminderen en de geloofwaardigheid te vergroten, is het noodzakelijk om diepgaand onderzoek te doen naar toxicologie, pathologie en biodynamica.

Deze review vat de classificatie samen van op koolstof gebaseerde, op stimuli reagerende materialen en hun toepassing op het gebied van biologie en chemie, en bespreekt de bestaande defecten en toekomstige ontwikkeling ervan. Over het algemeen hebben veel onderzoeken aangetoond dat op koolstof gebaseerde, op stimuli reagerende materialen een belangrijke rol spelen in het biomedische veld door middel van hybridisatie. Om de controverse over hen echter beter te verminderen en hun geloofwaardigheid te verbeteren, is het noodzakelijk om diepgaand onderzoek te doen naar toxicologie en pathologie. In de toekomst wordt van onderzoekers verwacht dat ze nieuwe synthetische methoden ontwikkelen of nieuwe composietmaterialen maken om de veiligheid van op koolstof gebaseerde, op prikkels reagerende materialen te verbeteren en ze gunstiger te maken voor het menselijk leven.