《纤维素/羟基磷灰石纳米复合材料的声化学合成及其在蛋白质吸附中的应用》

  • 来源专题:纳米科技
  • 编译者: 郭文姣
  • 发布时间:2018-06-04
  • 羟基磷灰石(Hydroxyapatite, HA)是脊椎动物硬组织中的主要矿物成分,因其具有良好的生物活性和生物相容性而被公认为重要的生物医学材料。本文报道了NaOH/尿素水溶液中纤维素/HA纳米复合材料快速合成的一种简单、绿色的声化学路线。研究了纤维素/HA纳米复合材料的体外行为,以评价纳米复合材料在模拟体液中浸泡不同时间(最多28天)后的生物反应。在纳米复合材料表面形成的HA晶体为含碳酸盐的磷灰石,类似于自然生成的磷酸钙材料。纳米棒的HA纳米片(纳米棒的组装)在纳米复合材料表面矿化,经过28天的浸泡,纳米复合材料的最大质量达到初始质量的1.82倍。制备的纤维素/HA纳米复合材料具有良好的细胞相容性,以血红蛋白为模型蛋白表现出较高的蛋白吸附能力。这些结果表明,制备的纤维素/HA纳米复合材料在组织工程和蛋白质/药物传递等生物医学领域具有广阔的应用前景。

    ——文章发布于2018年5月29日

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    • 当纳米纤维素与各种类型的金属纳米颗粒结合时,材料就会形成许多新的和令人兴奋的性质。它们可以抗菌,在压力下改变颜色,或者将光转化为热。 林雪平大学物理、化学和生物学系生物物理和生物工程系副教授Daniel Aili说:“简单地说,我们从纳米纤维素中提取黄金。” 这个由Daniel Aili领导的研究小组使用了一种由细菌产生的生物合成纳米纤维素,这种纤维素最初是为伤口护理而开发的。随后,科学家们用金属纳米颗粒(主要是银和金)装饰了纤维素。这些粒子的大小不超过十亿分之一米,首先经过剪裁,赋予它们所需的特性,然后再与纳米纤维素结合。 纳米纤维素由细纤维线组成,其直径大约是人类头发直径的千分之一。这些线充当了金属颗粒的三维支架。当这些微粒附着在纤维素上时,一种由微粒和纤维素组成的网络就形成了,”丹尼尔·艾利解释道。 研究人员可以高精度地确定将有多少粒子附着,以及它们的身份。它们还可以混合不同形状的金属颗粒——球形、椭圆形和三角形。 在发表在《高级功能材料》上的一篇科学文章的第一部分中,该小组描述了这一过程并解释了它的工作原理。第二部分着重于几个应用领域。 一种令人兴奋的现象是,当施加压力时,材料的性质发生变化。当粒子相互靠近并相互作用时,就会产生光学现象,而材料的颜色也会发生变化。随着压力的增加,这种材料最终会变成黄金。 “当我们用镊子夹起这种材料时,我们发现它的颜色发生了变化,一开始我们也不明白原因,”丹尼尔·艾莉说。 科学家们将这种现象命名为“机械等离子体效应”,结果证明它非常有用。一个密切相关的应用是传感器,因为可以用肉眼读取传感器。例如:如果一种蛋白质粘在材料上,在压力下它不再改变颜色。如果该蛋白是一种特殊疾病的标记,则不能改变颜色可用于诊断。如果物质改变颜色,标记蛋白就不存在。 另一种有趣的现象是,这种材料可以吸收光谱更宽的可见光并产生热量。这一特性既可用于能源应用,也可用于医学。 “我们的方法使得制造纳米纤维素和金属纳米颗粒复合材料成为可能,这是一种柔软的生物相容性材料,可用于光学、催化、电气和生物医学应用。”由于这种材料是自我组装的,我们可以生产出具有全新定义的性能的复杂材料。”Daniel Aili总结道。
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    • 通过这篇简短的综述,我们提供了纳米结构羟基磷灰石(nHAp)发展的综合历史背景,以及它在控制药物递送、药物结合和其他生物医学治疗方面的应用潜力。讨论了与有效利用羟基磷灰石(HAp)纳米结构相关的方面,如其合成、与药物分子的相互作用和其他问题,这些问题在用作体内系统的潜在药物载体之前需要解决。本综述重点介绍了迄今为止在提供改进的药物传递系统方面的认识、实践和成就的演变。本文还讨论了基于HAp和HAp复合纳米结构的药物输送系统的最新进展。特别强调了改性HAp作为药物载体对不同疾病的应用和有效性,如骨骼相关疾病,抗生素,抗炎,致癌药物,医学成像和蛋白质传递剂的载体。由于只有极少数的已发表的论文对HAp纳米结构在药物传递领域的应用进行了全面的评价,我们试图涵盖三个主要领域:概念、实践和成果以及应用,这些领域因其实际应用而得到了巩固和专利。该综述涵盖了广泛的nHAp和HAp改性无机药物载体,强调了它们的一些具体方面,需要考虑未来的药物交付应用。 ——文章发布于2017年11月23日