Sağlıkta Bor Nitrür Uygulamaları

Bor nitrür, üçüncü ana grup elementi bor ve beşinci ana grup elementi azottan oluşan altıgen düzenli ağ yapısına sahip katmanlı bir moleküler kristaldir. Moleküler kristal tabakasında, bor atomları ve azot atomları koordinasyon bağlarıyla birleştirilir ve koordinasyon bağı bağlama kuvveti çok güçlüdür, bu nedenle tabakadaki B atomları ve N atomları sıkıca bağlıdır. Katmanlar moleküler bağlarla birbirine bağlanır. Moleküler bağlar zayıf olduğundan, katmanlar arasında düşmek çok kolaydır.

Farklı kristal formlarına göre, bor nitrürün kristal yapısı esas olarak dört türe ayrılabilir: hekzagonal bor nitrür (h-BN), kübik bor nitrür (c-BN), wurtzit bor nitrür (w-BN) ve rombohedral bor nitrür (r-BN). Bunlar arasında hekzagonal bor nitrür (h-BN) en yaygın kullanılanıdır.

Bor Nitrür’ün Biyomedikal Alanda Uygulanması

BN, in vitro ve in vivo iyi biyouyumluluğa sahiptir ve biyolojik uygulamalarda grafen bazlı malzemelerin benzer veya hatta daha üstün özelliklerine sahiptir. Antibakteriyel, ilaç dağıtımı, bor dağıtım maddesi, doku mühendisliği, in vivo görüntüleme ve diğer alanlarda kullanılabilir.

(1) Antibakteriyel

Son zamanlarda, bazı çalışmalar bor nitrür nanosayfalarının antimikrobiyal dirençli (AMR) bakteriler üzerinde etkili antibakteriyel etkilere sahip olduğunu ve uzun süreli kullanımda ikincil ilaç direncine neden olmadan vücutta iyi biyouyumluluğa sahip olduğunu bulmuştur.

(2) İlaç dağıtımı

h-BN ayrıca umut vadeden bir ilaç taşıyıcısı olarak kabul edilir. Altıgen bor nitrür nanosayfaları (BNNS’ler) tuz şablonu yöntemi ile bir seferde büyük miktarlarda sentezlendi ve in vivo ve in vitro deneylerde meme kanserinin çoğalmasını etkili bir şekilde engelledi, bu da BNNS’lerin ilaç dağıtım uygulamalarındaki potansiyelini göstermektedir. Bazı çalışmalar, taşıyıcı olarak küresel BN kullanıldığında, deoksiribonükleik asit yüklü beyin natriüretik peptidinin endositoz yoluyla tümörlü IAR-6-1 hücrelerine nüfuz ettiğini ve daha sonra sitoplazmaya ve çekirdeğe DOX saldığını, böylece kanser hücrelerini hedef aldığını ve öldürdüğünü bulmuştur.

(3) Doku mühendisliği

Diş malzemeleri alanında, BNN’ler yüksek enerjili bilyalı öğütme ile hazırlanmış ve bir zirkonyum matrisinde dağıtılmış ve kompozit toz plazma sinterleme ile konsolide edilmiştir. BNN’ler eklenmiş zirkonyum, %27,3’e kadar bir mukavemet ve %37,5’lik bir kırılma tokluğu göstermiş ve nemli bir ortamda zirkonyum matrisinin bozulmasını engellemiştir, bu da BNN’lerin bir diş malzemesi takviyesi olarak potansiyel değerini göstermektedir.

(4) Bor iletim ajanı

Yüksek bor içeriği ve düşük sitotoksisitesi nedeniyle, Bor nitrür nanomalzemeleri bor nötron yakalama terapisi (BNCT) için bor iletim ajanı olarak kullanılabilir. BNCT, normal hücrelere zarar vermeden kanser hücrelerini hedef alabilen ve öldürebilen yeni bir tür spesifik radyasyon kanser tedavisidir. Polietilen glikol ile modifiye edilmiş bor nitrür nanotüplerinin BNCT için bor iletim ajanı olduğu gösterilmiştir. B16 melanom hücrelerindeki bor birikimi, ikinci nesil bor iletim ajanı BSH’nin (disodyum tiyododekaboran) yaklaşık üç katıdır. Polilizin ve folik asit ile modifiye edilmiş bor nitrür nanotüpleri, floresan kuantum noktalarıyla birleştirildikten sonra glioblastoma multiforme hücreleri tarafından seçici olarak alınır. Bunlar yalnızca BNCT için bor iletim ajanı olarak kullanılamaz, aynı zamanda ilaçların hücre içi davranışını da izleyebilir. Bor nitrür nanokürelerinin ayrıca prostat kanserinin tedavisi için yüksek kaliteli bir bor rezervuarı olduğu bildirilmiştir. Kontrol edilebilir kristaliniteye sahip bor nitrür, sürekli olarak bor salabilir, böylece prostat kanseri hücrelerinin aktivitesini azaltabilir ve hücre apoptozunu indükleyebilir. İn situ tümör modeli, içi boş bor nitrür kürelerinin in vivo kanser karşıtı etkinliğini doğruladı.