کاربردهای نیترید بور در سلامت

نیترید بور یک کریستال مولکولی لایه لایه با ساختار شبکه منظم شش ضلعی است که از عنصر سوم گروه اصلی بور و عنصر گروه پنجم نیتروژن تشکیل شده است. در لایه کریستال مولکولی، اتم‌های بور و اتم‌های نیتروژن توسط پیوندهای هماهنگی با هم ترکیب می‌شوند و نیروی اتصال پیوند هماهنگی بسیار قوی است، بنابراین اتم‌های B و اتم‌های N در لایه محکم به هم متصل هستند. لایه ها توسط پیوندهای مولکولی به هم متصل می شوند. از آنجایی که پیوندهای مولکولی ضعیف هستند، جدا شدن بین لایه ها بسیار آسان است.

با توجه به اشکال مختلف کریستالی، ساختار کریستالی نیترید بور را می توان به طور عمده به چهار نوع تقسیم کرد: نیترید بور شش ضلعی (h-BN)، نیترید بور مکعبی (c-BN)، نیترید بور ورتزیت (w-BN) و بور لوزی وجهی. نیترید (r-BN). در میان آنها نیترید بور شش ضلعی (h-BN) بیشترین استفاده را دارد.

کاربرد نیترید بور در زمینه زیست پزشکی

BN زیست سازگاری خوبی در شرایط in vitro و in vivo دارد و دارای خواص مشابه یا حتی برتر مواد مبتنی بر گرافن در کاربردهای بیولوژیکی است. می توان از آن در ضد باکتری، دارورسانی، عامل تحویل بور، مهندسی بافت، تصویربرداری درون تنی و سایر زمینه ها استفاده کرد.

(1) آنتی باکتریال

اخیراً برخی از مطالعات نشان داده‌اند که نانوصفحات نیترید بور دارای اثرات ضد باکتریایی مؤثری بر باکتری‌های مقاومت ضد میکروبی (AMR) بوده و زیست سازگاری خوبی در بدن بدون ایجاد مقاومت دارویی ثانویه در استفاده طولانی‌مدت دارند.

(2) تحویل دارو

h-BN همچنین به عنوان یک حامل داروی امیدوار کننده در نظر گرفته می شود. نانوصفحات نیترید بور شش ضلعی (BNNSs) در مقادیر زیادی در یک زمان با روش الگوی نمک سنتز شدند و به طور موثری از تکثیر سرطان سینه در آزمایش‌های in vivo و in vitro جلوگیری کردند، که نشان‌دهنده پتانسیل BNNSs در کاربردهای دارورسانی است. برخی از مطالعات نشان داده اند که با استفاده از BN کروی به عنوان یک حامل، پپتید ناتریورتیک مغز حاوی اسید دئوکسی ریبونوکلئیک از طریق مسیر اندوسیتوز به سلول های تومور IAR-6-1 نفوذ می کند و سپس DOX را در سیتوپلاسم و هسته آزاد می کند و در نتیجه سلول های سرطانی را هدف قرار داده و از بین می برد.

(3) مهندسی بافت

در زمینه مواد دندانپزشکی، BNN ها با آسیاب توپی با انرژی بالا تهیه و در یک ماتریس زیرکونیا پراکنده شدند و پودر کامپوزیت با پخت پلاسما تجمیع شد. زیرکونیا با BNN های اضافه شده استحکام تا 27.3٪ و چقرمگی شکست 37.5٪ را نشان داد و از تخریب ماتریس زیرکونیا در یک محیط مرطوب جلوگیری کرد و ارزش بالقوه BNN ها را به عنوان یک تقویت کننده مواد دندانی نشان داد.

(4) عامل تحویل بور

به دلیل محتوای بور بالا و سمیت سلولی کم، نانومواد نیترید بور را می توان به عنوان عامل انتقال بور برای درمان جذب نوترون بور (BNCT) استفاده کرد. BNCT نوع جدیدی از درمان سرطان پرتوی خاص است که می تواند سلول های سرطانی را بدون آسیب رساندن به سلول های طبیعی هدف قرار داده و از بین ببرد. نشان داده شده است که نانولوله های نیترید بور اصلاح شده با پلی اتیلن گلیکول عامل انتقال بور برای BNCT هستند. تجمع بور در سلول های ملانوما B16 تقریباً سه برابر عامل انتقال دهنده بور BSH (دی سدیم تیودودکابوران) است. نانولوله های نیترید بور اصلاح شده با پلی لیزین و اسید فولیک پس از جفت شدن با نقاط کوانتومی فلورسنت به طور انتخابی توسط سلول های مولتی فرم گلیوبلاستوم جذب می شوند. آنها نه تنها می توانند به عنوان عوامل انتقال بور برای BNCT استفاده شوند، بلکه می توانند رفتار درون سلولی داروها را نیز ردیابی کنند. نانوکره های نیترید بور نیز به عنوان یک مخزن بور با کیفیت بالا برای درمان سرطان پروستات گزارش شده است. نیترید بور با بلورینگی قابل کنترل می تواند به طور مداوم بور آزاد کند و در نتیجه فعالیت سلول های سرطانی پروستات را کاهش داده و آپوپتوز سلولی را القا کند. مدل تومور درجا کارآیی ضد سرطانی کره‌های نیترید بور توخالی را تأیید کرد.