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Aug 24, 2023

Carbón

5 de junio de 2023 Este artículo

5 de junio de 2023

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por el Instituto de Tecnología de Beijing Press Co.

Los nanomateriales sensibles a estímulos basados ​​en carbono están ganando mucha atención debido a su versatilidad, incluido el diagnóstico y tratamiento de enfermedades. Trabajan bajo estímulos endógenos (pH, temperatura, enzima y redox) o exógenos (temperatura, luz, campo magnético, ultrasonido). Los nanomateriales sensibles a estímulos a base de carbono se pueden utilizar como materiales inteligentes con propiedades fisicoquímicas ajustables dinámicamente en respuesta a cambios en los estímulos ambientales internos o externos. Sus diversas combinaciones de nanoestructuras y diseños moleculares, así como complejos funcionales con diferentes portadores, crean nuevas oportunidades para el desarrollo de nanomateriales inteligentes avanzados.

Un equipo de investigación del Instituto de Tecnología de Beijing revisó la clasificación y la aplicación de nanomateriales sensibles a estímulos basados ​​en carbono, en función de sus microestructuras y propiedades, y discutió las aplicaciones de nanomateriales sensibles a estímulos basados ​​en carbono en sondas, bioimágenes, terapia tumoral. , y otros campos. Finalmente, analizan y resumen las ventajas y desventajas de los nanomateriales sensibles a estímulos basados ​​en carbono y brindan una perspectiva de sus perspectivas de aplicación.

Publicaron sus recomendaciones en Cyborg y Bionic Systems en marzo.

Los autores clasifican los nanomateriales basados ​​en carbono en tres categorías principales: nanotubos de carbono, nanoesferas de carbono y nanofibras de carbono. Al mismo tiempo, se enumeran varios nanomateriales sensibles a estímulos basados ​​en carbono involucrados en la investigación en la frontera de la ciencia y la ingeniería, y se reflejan diferencias más específicas en los métodos de síntesis y preparación de varios nanomateriales de carbono.

Luego, los autores enumeran las aplicaciones de los materiales sensibles a estímulos basados ​​en carbono en el campo de las sondas, la bioimagen y la terapia tumoral. Los nanomateriales a base de carbono se utilizan en aplicaciones de imagen óptica y antifalsificación debido a sus propiedades ópticas únicas. La conjugación con diferentes reactivos de detección dirigidos puede aumentar la sensibilidad de los nanomateriales basados ​​en carbono. Los nanomateriales a base de carbono también se pueden utilizar como transportadores de fármacos o como reactivos terapéuticos (fototérmicos, fotodinámicos, quimioterapéuticos, etc.) para el tratamiento de enfermedades.

Finalmente, los autores discuten las limitaciones del desarrollo de materiales sensibles a estímulos basados ​​en carbono y las perspectivas futuras. Los materiales sensibles a estímulos a base de carbono no solo tienen excelentes propiedades físicas y químicas, sino que también pueden combinarse con otros polímeros para la funcionalización y convertirse en excelentes vehículos para la administración de fármacos y el tratamiento del cáncer. En la actualidad, se desconoce la seguridad de los materiales sensibles a los estímulos a base de carbono debido a la falta de evidencia clave en los experimentos clínicos médicos. Para reducir mejor la controversia de los materiales sensibles a los estímulos a base de carbono y aumentar la credibilidad, es necesario realizar una investigación profunda sobre toxicología, patología y biodinámica.

Esta revisión resume la clasificación de los materiales sensibles a estímulos basados ​​en carbono y su aplicación en el campo de la biología y la química, y analiza los defectos existentes y el desarrollo futuro de los mismos. En general, muchos estudios han demostrado que los materiales sensibles a estímulos basados ​​en carbono juegan un papel importante en el campo biomédico a través de la hibridación. Sin embargo, para reducir mejor la controversia sobre ellos y mejorar su credibilidad, es necesario realizar una investigación profunda sobre toxicología y patología. En el futuro, se espera que los investigadores desarrollen nuevos métodos sintéticos o creen nuevos materiales compuestos para mejorar la seguridad de los materiales sensibles a los estímulos a base de carbono y hacerlos más beneficiosos para la vida humana.

Más información: Chen Zhao et al, Nanomateriales sensibles a estímulos basados ​​en carbono: clasificación y aplicación, Cyborg and Bionic Systems (2023). DOI: 10.34133/cbsystems.0022

Proporcionado por Beijing Institute of Technology Press Co.