Aplicaciones del nitruro de boro en la salud
El nitruro de boro es un cristal molecular estratificado con una estructura de red regular hexagonal compuesta por el tercer elemento del grupo principal, el boro, y el quinto elemento del grupo principal, el nitrógeno. En la capa de cristal molecular, los átomos de boro y los átomos de nitrógeno se combinan mediante enlaces de coordinación, y la fuerza de unión del enlace de coordinación es muy fuerte, por lo que los átomos de B y los átomos de N en la capa están fuertemente unidos. Las capas están conectadas por enlaces moleculares. Dado que los enlaces moleculares son débiles, es muy fácil que se caiga entre las capas.
Según las diferentes formas cristalinas, la estructura cristalina del nitruro de boro se puede dividir principalmente en cuatro tipos: nitruro de boro hexagonal (h-BN), nitruro de boro cúbico (c-BN), nitruro de boro wurtzita (w-BN) y nitruro de boro romboédrico (r-BN). Entre ellos, el nitruro de boro hexagonal (h-BN) es el más utilizado.
Aplicación del nitruro de boro en el campo biomédico
El BN tiene una buena biocompatibilidad in vitro e in vivo, y tiene propiedades similares o incluso superiores a las de los materiales a base de grafeno en aplicaciones biológicas. Se puede utilizar en antibacterianos, administración de fármacos, agentes de administración de boro, ingeniería de tejidos, imágenes in vivo y otros campos.
(1) Antibacteriano
Recientemente, algunos estudios han descubierto que las nanohojas de nitruro de boro tienen efectos antibacterianos efectivos sobre las bacterias resistentes a los antimicrobianos (AMR) y tienen una buena biocompatibilidad en el cuerpo sin causar resistencia secundaria a los fármacos durante el uso a largo plazo.
(2) Administración de fármacos
El h-BN también se considera un portador de fármacos prometedor. Las nanohojas de nitruro de boro hexagonales (BNNS) se sintetizaron en grandes cantidades a la vez mediante el método de plantilla de sal e inhibieron eficazmente la proliferación del cáncer de mama en experimentos in vivo e in vitro, lo que indica el potencial de las BNNS en aplicaciones de administración de fármacos. Algunos estudios han descubierto que, al utilizar BN esférico como portador, el péptido natriurético cerebral cargado con ácido desoxirribonucleico penetra en las células tumorales IAR-6-1 a través de la vía de endocitosis y luego libera DOX en el citoplasma y el núcleo, atacando y matando así las células cancerosas.
(3) Ingeniería de tejidos
En el campo de los materiales dentales, los BNN se prepararon mediante molienda de bolas de alta energía y se dispersaron en una matriz de zirconia, y el polvo compuesto se consolidó mediante sinterización de plasma. La zirconia con BNN añadidos mostró una resistencia de hasta el 27,3% y una tenacidad a la fractura del 37,5%, e inhibió la degradación de la matriz de zirconia en un entorno húmedo, lo que demuestra el valor potencial de los BNN como refuerzo de material dental.
(4) Agente de suministro de boro
Debido a su alto contenido de boro y baja citotoxicidad, los nanomateriales de nitruro de boro se pueden utilizar como agentes de suministro de boro para la terapia de captura de neutrones de boro (BNCT). La BNCT es un nuevo tipo de tratamiento específico contra el cáncer que puede dirigirse a las células cancerosas y matarlas sin dañar las células normales. Se ha demostrado que los nanotubos de nitruro de boro modificados con polietilenglicol son agentes de administración de boro para la BNCT. La acumulación de boro en las células de melanoma B16 es aproximadamente tres veces mayor que la del agente de administración de boro de segunda generación BSH (tiododecaborano disódico). Los nanotubos de nitruro de boro modificados con polilisina y ácido fólico son absorbidos selectivamente por las células de glioblastoma multiforme después de acoplarse con puntos cuánticos fluorescentes. No solo se pueden utilizar como agentes de administración de boro para la BNCT, sino que también pueden rastrear el comportamiento intracelular de los fármacos. También se ha informado que las nanoesferas de nitruro de boro son un reservorio de boro de alta calidad para el tratamiento del cáncer de próstata. El nitruro de boro con cristalinidad controlable puede liberar boro de forma continua, reduciendo así la actividad de las células de cáncer de próstata e induciendo la apoptosis celular. El modelo tumoral in situ confirmó la eficacia anticancerígena in vivo de las esferas huecas de nitruro de boro.