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Nanocomposites en biomédecine

La chaîne de Nanocomposites entre 1 ‑ - 100 nanomètre de diamètre et sont en hausse de céramique, de métal, ou de polymère. Elle est imprégnée avec des fibres ou des particules de nanoscale pour augmenter l'activité catalytique, pour modifier les propriétés physiques du matériau, pour régler l'indice de réfraction et les propriétés optiques, ou pour produire les matériaux superparamagnétiques.  

Les nanoparticles colloïdaux vêtus par silice d'oxyde de fer sont un exemple des nanocomposites où toutes les composantes sont sur le nanoscale, plutôt que la composante de nanoscale étant encastrée dans un matériau en vrac.

Un nanocomposite de phosphate de calcium complétant une dent. Le nanocomposite peut « sec » relâcher les agents de délabrement-combat pour mettre en mémoire tampon contre des acides produits par des bactéries, et reconstruit les minerais perdus de dent en déchargeant des ions dans l
Un nanocomposite de phosphate de calcium complétant une dent. Le nanocomposite peut « sec » relâcher les agents de délabrement-combat pour mettre en mémoire tampon contre des acides produits par des bactéries, et reconstruit les minerais perdus de dent en déchargeant des ions dans l'endroit minéral-déficient de la dent. Crédit d'image : NIST

Modifications de polymère

Polymères naturels

Des polymères naturels, tels que des polysaccharides ou des protéines, et les polymères synthétiques peuvent être employés pour construire la composante de matériau en vrac avec des nanocomposites. Des modifications de polymère sont généralement préférées à céramique ou au métal dans un réglage clinique dû au grammage et au coût inférieurs, et à une souplesse plus grande du matériau.

Graphene

Des Nanomaterials tels que des nanotubes de graphene ou de carbone peuvent être employés en tant que renfort des agents aux éléments de polymère, qui a des applications en remplacement de tissu osseux. Les concentrations inférieures des nanotubes de carbone comme matériau composite améliorent grand le compactage et fléchissent la résistance d'une polymère-modification. La stabilité thermique peut également être améliorée par les nanoparticles comportants effectués à partir du fil, de l'argent ou de l'or.

Propriétés électriques et antibactériennes

Les propriétés électriques d'un polymère peuvent être réglées avec précision par les nanoparticles comportants en métal ou tout autre matériau conducteur, tel que le graphene. Dans complémentaire aux applications dans l'électronique pure, les biocapteurs peuvent trouver la présence du glucose ou de l'oxydase de glucose d'enzymes dans le sang, qui tiendrait compte du suivi en temps réel continuel des taux de sucre sanguin pour ceux avec du diabète. Les nanoparticles argentés ont mis en évidence les propriétés antibactériennes, et la mise en place dans une polymère-modification tient compte de leur à émission lente assurant un environnement antibactérien mis à jour capable empêcher l'accroissement des micros-organismes sur elle.

Modifications céramiques et en métal

L'application des nanocomposites avec les modifications céramiques ou en métal en biomédecine est logée à la création des implants orthopédiques ou dentaires durs. La résistance de la corrosion améliorée, la résistance de tension, le biocompatibility, la dureté et la fragilité en comportant des composantes de nanomaterial présente une amélioration prometteuse au-dessus des matériaux actuel en service.

Une rectification antibactérienne avec des nanocomposites d
Une rectification antibactérienne avec des nanocomposites d'or est présentée par M. Katarzyna Wybranska de l'institut de la physico-chimie de l'Académie des sciences polonaise à Varsovie, Pologne. Crédit d'image : PAS d'IPC, Grzegorz Katarzyna

Particules de Nanocomposite

Nanoparticles ont trouvé l'utilisation dans le domaine biomédical pour plusieurs applications. Les nanoparticles en métal avec de grands noyaux atomiques effectuent d'excellents agents de contraste pendant la représentation de rayon X, les nanoparticles superparamagnétiques de ce type ont effectué utilisant l'oxyde de fer peuvent être employés en tant qu'agents de contraste d'IRM, les nanoparticles plasmonic de ce type ont effectué à partir des propriétés optiques actuelles d'or ou d'argent qui peuvent être exploitées dans l'amélioration ou la diagnose de dose de rayonnement, et plusieurs de ces particules effectuent d'excellents agents de distribution de médicament.

Application biologique

Nanoparticles pour l'usage dans n'importe quelle application biologique doit être bioaccumulation minimale non-toxique et d'exposition dans le fuselage. Ces propriétés peuvent être améliorées en enduisant ces particules d'un nanoshell effectué à partir des matériaux avec la toxicité inférieure. La silice est populairement utilisée à cet effet, vêtant des nanoparticles pour l'usage sûr dans un réglage clinique.

Usage de multi-plateforme

Intéressant, des nanoparticles avec différentes propriétés désirables peuvent être combinés dans une plate-forme unique. Nanoparticles se composant d'un faisceau d'oxyde de fer et shell d'or ont été synthétisés pour produire un agent de contraste de multi-plateforme, chauffage capable par l'intermédiaire du superparamagnetism pour relâcher une charge utile transportée de médicament.

Sources

Further Reading

Last Updated: Oct 24, 2018

Michael Greenwood

Written by

Michael Greenwood

Michael graduated from Manchester Metropolitan University with a B.Sc. in Chemistry in 2014, where he majored in organic, inorganic, physical and analytical chemistry. He is currently completing a Ph.D. on the design and production of gold nanoparticles able to act as multimodal anticancer agents, being both drug delivery platforms and radiation dose enhancers.

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