Applications du nitrure de bore dans le domaine de la santé
Le nitrure de bore est un cristal moléculaire stratifié avec une structure de réseau hexagonal régulier composé du troisième élément du groupe principal, le bore, et du cinquième élément du groupe principal, l’azote. Dans la couche de cristal moléculaire, les atomes de bore et les atomes d’azote sont combinés par des liaisons de coordination, et la force de liaison de coordination est très forte, de sorte que les atomes B et N de la couche sont étroitement liés. Les couches sont reliées par des liaisons moléculaires. Comme les liaisons moléculaires sont faibles, il est très facile de tomber entre les couches.
Selon les différentes formes cristallines, la structure cristalline du nitrure de bore peut être principalement divisée en quatre types : le nitrure de bore hexagonal (h-BN), le nitrure de bore cubique (c-BN), le nitrure de bore wurtzite (w-BN) et le nitrure de bore rhomboédrique (r-BN). Parmi eux, le nitrure de bore hexagonal (h-BN) est le plus largement utilisé.
Application du nitrure de bore dans le domaine biomédical
Le BN présente une bonne biocompatibilité in vitro et in vivo, et possède des propriétés similaires voire supérieures à celles des matériaux à base de graphène dans les applications biologiques. Il peut être utilisé dans les domaines antibactérien, de l’administration de médicaments, de l’agent d’administration de bore, de l’ingénierie tissulaire, de l’imagerie in vivo et d’autres domaines.
(1) Antibactérien
Récemment, certaines études ont montré que les nanofeuilles de nitrure de bore ont des effets antibactériens efficaces sur les bactéries résistantes aux antimicrobiens (AMR) et présentent une bonne biocompatibilité dans le corps sans provoquer de résistance secondaire aux médicaments lors d’une utilisation à long terme.
(2) Administration de médicaments
Le h-BN est également considéré comme un vecteur de médicaments prometteur. Les nanofeuilles de nitrure de bore hexagonales (BNNS) ont été synthétisées en grande quantité à la fois par la méthode du modèle de sel et ont efficacement inhibé la prolifération du cancer du sein dans des expériences in vivo et in vitro, indiquant le potentiel des BNNS dans les applications d’administration de médicaments. Certaines études ont montré qu’en utilisant du BN sphérique comme support, le peptide natriurétique cérébral chargé d’acide désoxyribonucléique pénètre dans les cellules tumorales IAR-6-1 par la voie d’endocytose, puis libère la DOX dans le cytoplasme et le noyau, ciblant et tuant ainsi les cellules cancéreuses.
(3) Ingénierie tissulaire
Dans le domaine des matériaux dentaires, les BNN ont été préparés par broyage à billes à haute énergie et dispersés dans une matrice de zircone, et la poudre composite a été consolidée par frittage au plasma. La zircone avec ajout de BNN a montré une résistance allant jusqu’à 27,3 % et une ténacité à la fracture de 37,5 %, et a inhibé la dégradation de la matrice de zircone dans un environnement humide, démontrant la valeur potentielle des BNN comme renforcement des matériaux dentaires.
(4) Agent de distribution de bore
En raison de sa teneur élevée en bore et de sa faible cytotoxicité, les nanomatériaux à base de nitrure de bore peuvent être utilisés comme agents de distribution de bore pour la thérapie par capture de neutrons de bore (BNCT). La BNCT est un nouveau type de traitement spécifique du cancer par radiothérapie qui peut cibler et tuer les cellules cancéreuses sans endommager les cellules normales. Il a été démontré que les nanotubes de nitrure de bore modifiés avec du polyéthylène glycol sont des agents de distribution de bore pour la BNCT. L’accumulation de bore dans les cellules de mélanome B16 est environ trois fois supérieure à celle de l’agent de distribution de bore de deuxième génération BSH (thiododécaborane disodique). Les nanotubes de nitrure de bore modifiés avec de la polylysine et de l’acide folique sont sélectivement absorbés par les cellules du glioblastome multiforme après couplage avec des points quantiques fluorescents. Ils peuvent non seulement être utilisés comme agents de distribution de bore pour la BNCT, mais peuvent également retracer le comportement intracellulaire des médicaments. Il a également été signalé que les nanosphères de nitrure de bore sont un réservoir de bore de haute qualité pour le traitement du cancer de la prostate. Le nitrure de bore à cristallinité contrôlable peut libérer du bore en continu, réduisant ainsi l’activité des cellules cancéreuses de la prostate et induisant l’apoptose cellulaire. Le modèle tumoral in situ a confirmé l’efficacité anticancéreuse in vivo des sphères creuses de nitrure de bore.