埃洛石:最终是一种天然纳米材料?
埃洛石是一种天然的生物相容性纳米材料,而且价格十分低,这使得它很适合作为纳米结构复合材料。生物细胞和蠕虫的体外和体内研究表明埃洛石的安全性,此外,它以可控的方式存储和释放分子,使这些小容器在药物输送、抗菌材料、自修复聚合物复合材料和再生医学领域具有吸引人的应用。
(a)这张照片展示了在饱和溶液中将药物加载到粘土纳米管。(b,c)与药物溶液混合,排出空气并装入药物分子、清洗后管装载完成。
(图片来源:Yuri Lvov, Wencai Wang, Liqun Zhang, RawilFakhrullin)
喀山联邦大学生物纳米技术实验室Yuri Lvov和RawilFakhrullin,,与北京化工大学国家重点实验室有机-无机复合材料实验室的Wencai Wang和Liqun Zhang合作,在最近的《AdvancedMaterials》期刊中发表论文说明了埃洛石粘土管广泛的应用。
埃洛石是一种天然的生物相容性纳米材料,而且价格很低,使其很适合作为纳米结构复合材料。在化学成分上与高岭土类似,可被视为卷曲的高岭土片,具有10-20纳米内径、40-70纳米外径和500-1500 nm长。埃洛石内部由氧化铝构成,而外部主要是二氧化硅。
通过腐蚀,埃洛石内腔可能被调整到管体积的20 - 30%,并作为装载且可持续释放化学药剂的天然纳米容器。这些陶瓷纳米管在聚合物基体形成“骨架”,提高复合强度和粘合性。这些“骨头”可被装载活性化合物,与含有骨髓的真正骨头类似,并为聚合物提供额外的功能(抗菌、抗衰老、防腐和阻燃性)。
埃洛石纳米管可在高温条件下长时间地存储酶并具有额外的功能,开放的管状能够将小型基底分子传递到管内部用于生物催化。装载DNA到埃洛石是未来另一个研究方向。随着功能化纳米块的发展,埃洛石管可被用于建立生物细胞,孢子状的微生物壳为微生物提供额外的功能。
对生物细胞和蠕虫的体外和体内研究显示了埃洛石的安全性,此外,它以控制的方式存储和释放分子,使这些小容器在药物输送、抗菌材料、自修复聚合物复合材料和再生医学领域具有吸引人的应用。
然而,这种材料是无法生物降解的,因为在体内没有降解铝硅酸盐粘土的生物机制,而且它不能被注射到静脉血液中,但可被用于外部医疗手段,利用封装药物(比如在乳霜和植入物中或组织的伤口处理)的缓慢释放。
新材料在线编译整理——翻译:Grubby 校正:摩天轮
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