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Aug 24, 2023

Carbono

5 de junho de 2023 Este artigo

5 de junho de 2023

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pelo Instituto de Tecnologia de Pequim Press Co.

Os nanomateriais responsivos a estímulos à base de carbono estão ganhando muita atenção devido à sua versatilidade, incluindo diagnóstico e tratamento de doenças. Eles trabalham sob estímulos endógenos (pH, temperatura, enzima e redox) ou exógenos (temperatura, luz, campo magnético, ultrassom). Nanomateriais responsivos a estímulos baseados em carbono podem ser usados ​​como materiais inteligentes com propriedades físico-químicas dinamicamente ajustáveis ​​em resposta a mudanças em estímulos ambientais internos ou externos. Suas diversas combinações de nanoestruturas e designs moleculares, bem como complexos funcionais com diferentes transportadores, criam novas oportunidades para o desenvolvimento de nanomateriais inteligentes avançados.

Uma equipe de pesquisa do Instituto de Tecnologia de Pequim revisou a classificação e aplicação de nanomateriais responsivos a estímulos à base de carbono, com base em suas microestruturas e propriedades, e discutiu as aplicações de nanomateriais responsivos a estímulos à base de carbono em sondas, bioimagem, terapia tumoral , e outros campos. Finalmente, eles analisam e resumem as vantagens e desvantagens dos nanomateriais responsivos a estímulos à base de carbono e fornecem uma perspectiva de suas perspectivas de aplicação.

Eles publicaram suas recomendações na Cyborg and Bionic Systems em março.

Os autores classificam os nanomateriais à base de carbono em três categorias principais: nanotubos de carbono, nanoesferas de carbono e nanofibras de carbono. Ao mesmo tempo, vários nanomateriais responsivos a estímulos baseados em carbono envolvidos na pesquisa na fronteira da ciência e engenharia são listados, e diferenças mais específicas são refletidas na síntese e métodos de preparação de vários nanomateriais de carbono.

Em seguida, os autores listam as aplicações de materiais responsivos a estímulos à base de carbono no campo de sondas, bioimagem e terapia tumoral. Os nanomateriais à base de carbono são usados ​​em aplicações antifalsificação e de imagens ópticas devido às suas propriedades ópticas únicas. A conjugação com diferentes reagentes de detecção direcionados pode aumentar a sensibilidade dos nanomateriais à base de carbono. Os nanomateriais à base de carbono também podem ser usados ​​como transportadores de drogas ou reagentes terapêuticos (fototérmicos, fotodinâmicos, quimioterápicos, etc.) para o tratamento de doenças.

Finalmente, os autores discutem as limitações do desenvolvimento de materiais responsivos a estímulos baseados em carbono e perspectivas futuras. Os materiais responsivos a estímulos à base de carbono não apenas possuem excelentes propriedades físicas e químicas, mas também podem ser combinados com outros polímeros para funcionalização e tornam-se excelentes transportadores para administração de medicamentos e tratamento de câncer. Atualmente, a segurança de materiais responsivos a estímulos à base de carbono é desconhecida devido à falta de evidências importantes em experimentos clínicos médicos. Para melhor reduzir a controvérsia de materiais responsivos a estímulos à base de carbono e aumentar a credibilidade, é necessário realizar pesquisas aprofundadas sobre toxicologia, patologia e biodinâmica.

Esta revisão resume a classificação de materiais responsivos a estímulos à base de carbono e sua aplicação no campo da biologia e da química, e discute os defeitos existentes e o desenvolvimento futuro deles. Em geral, muitos estudos mostraram que os materiais responsivos a estímulos à base de carbono desempenham um papel importante no campo biomédico por meio da hibridização. No entanto, para melhor reduzir a controvérsia deles e melhorar sua credibilidade, é necessário realizar pesquisas aprofundadas sobre toxicologia e patologia. No futuro, espera-se que os pesquisadores desenvolvam novos métodos sintéticos ou criem novos materiais compostos para melhorar a segurança dos materiais responsivos a estímulos à base de carbono e torná-los mais benéficos para a vida humana.