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医学界的新希望:可以对抗癌症和细菌的杂化纳米材料!

日期: 2018-06-08
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来自俄罗斯国家研究型技术大学莫斯科国立钢铁合金学院(NUST MISIS),国家研究中心微生物技术和生物技术应用学以及澳大利亚昆士兰大学(位于澳大利亚东部布里斯班市)的科学家们共同研究了BN / Ag杂化纳米材料,证明了它们可以用作催化剂和抗菌剂以及治疗肿瘤疾病。研究结果发表在了Beilstein Journal of Nanotechnology杂志上。

纳米材料有趣的地方是:当一个颗粒减小到纳米级(1纳米= 10-9米)时,它的电子结构就会发生变化,从而使材料获得了新的物理化学特性。例如,磁电机变为十纳米大小时就会完全失去其磁性。

现在科学家们开始研究各种纳米材料的杂化,而不仅仅是单独的纳米粒子(富勒烯和纳米管)。他们提出杂化纳米材料就是一种结合了各个材料特性的新材料。

杂化就是将材料以前不兼容的特性重新结合在一起。例如,可以制造出结实的塑料材料。此外,科学家们指出,纳米材料的杂化往往会表现出更好的甚至是新的特性。现在,纳米杂化物才刚刚发展起来。

MISIS的科学家正在研究BN(氮化硼)杂化纳米材料的性能。由于 BN(氮化硼)具有化学惰性,生物相容性以及较低的相对密度,因此被选为新型杂化纳米粒子的基底。

BN杂化纳米材料是下一代先进生物材料,催化剂和传感器的关键部分。这些杂化物具有很好的特性,诸如生物相容性,高拉伸强度和热导率高,化学稳定性好和电绝缘性好等。这意味着,它具有开发新型生物医药,增强超轻金属和聚合物以及生产透明超疏水薄膜和量子器件的丰富功能。

该研究的作者Andrei Matveyev是MISIS无机材料实验室高级研究员,他表示:“我们研究了BN / Ag 纳米杂化材料的性能,并发现它有巨大的潜力可用于新应用,而我们对它在治疗肿瘤疾病以及催化剂和抗菌剂方面的应用特别感兴趣。”

据Matveyev介绍,这些杂化纳米材料可以用于治疗癌症,它可以作为药物输送的载体,通过与药物结合,成为在癌细胞内装载递送药品的容器。纳米杂化体通过将Ag纳米粒子附着到叶酸(维生素E 9)表面进行化学修饰。

由于叶酸受体数量增加,叶酸修饰的纳米杂化物就会大部分都积累在癌细胞中,因此其浓度比正常细胞高出数千倍。此外,癌细胞的酸度也比细胞间隙的高,因此导致药物从纳米容器中释放。

Matveyev指出:“这就是为什么药物通常在癌细胞内释放,因为这会降低生物体内药物的总浓度,从而防止毒性。”

作者认为,纳米杂化药物经过修饰后可用于捕获同位素和神经元中的癌细胞来治疗癌症。

合成的颗粒对被测细菌也表现出很高的抗菌活性:大肠杆菌可以生活在污水中,因此纳米杂化物的水消毒可用于紧急情况或战争时期。基于BN / Ag纳米颗粒的纳米杂化材料也可以用作紫外光敏材料。

文章来自rdmag网站,原文题目为Scientists Create Hybrid Nanomaterials in Fight Against Cancer and Bacteria,由材料科技在线汇总整理。


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