Ứng dụng của Bo Nitride trong Y tế
Bo nitrua là tinh thể phân tử nhiều lớp có cấu trúc mạng lưới lục giác đều bao gồm nguyên tố nhóm chính thứ ba là bo và nguyên tố nhóm chính thứ năm là nitơ. Trong lớp tinh thể phân tử, các nguyên tử bo và nguyên tử nitơ được kết hợp bằng liên kết phối hợp và lực liên kết liên kết phối hợp rất mạnh, do đó các nguyên tử B và nguyên tử N trong lớp liên kết chặt chẽ. Các lớp được kết nối bằng liên kết phân tử. Vì liên kết phân tử yếu nên rất dễ rơi ra giữa các lớp.
Theo các dạng tinh thể khác nhau, cấu trúc tinh thể của bo nitrua chủ yếu có thể chia thành bốn loại: bo nitrua lục giác (h-BN), bo nitrua lập phương (c-BN), bo nitrua wurtzit (w-BN) và bo nitrua hình thoi (r-BN). Trong số đó, bo nitrua lục giác (h-BN) là loại được sử dụng rộng rãi nhất.
Ứng dụng của Boron Nitride trong lĩnh vực Y sinh
BN có khả năng tương thích sinh học tốt trong ống nghiệm và trong cơ thể sống, và có các đặc tính tương tự hoặc thậm chí vượt trội hơn các vật liệu gốc graphene trong các ứng dụng sinh học. Nó có thể được sử dụng trong kháng khuẩn, vận chuyển thuốc, tác nhân vận chuyển boron, kỹ thuật mô, hình ảnh trong cơ thể sống và các lĩnh vực khác.
(1) Kháng khuẩn
Gần đây, một số nghiên cứu đã phát hiện ra rằng các tấm nano boron nitride có tác dụng kháng khuẩn hiệu quả đối với vi khuẩn kháng thuốc (AMR) và có khả năng tương thích sinh học tốt trong cơ thể mà không gây ra tình trạng kháng thuốc thứ cấp trong quá trình sử dụng lâu dài.
(2) Vận chuyển thuốc
h-BN cũng được coi là một chất mang thuốc đầy hứa hẹn. Các tấm nano boron nitride lục giác (BNNS) đã được tổng hợp với số lượng lớn cùng một lúc bằng phương pháp khuôn mẫu muối và ức chế hiệu quả sự phát triển của ung thư vú trong các thí nghiệm trong cơ thể sống và trong ống nghiệm, cho thấy tiềm năng của BNNS trong các ứng dụng vận chuyển thuốc. Một số nghiên cứu đã phát hiện ra rằng khi sử dụng BN hình cầu làm chất mang, peptide lợi natri não chứa axit deoxyribonucleic sẽ thâm nhập vào tế bào IAR-6-1 có khối u thông qua con đường nội bào, sau đó giải phóng DOX vào tế bào chất và nhân, do đó nhắm mục tiêu và tiêu diệt tế bào ung thư.
(3) Kỹ thuật mô
Trong lĩnh vực vật liệu nha khoa, BNN được chế tạo bằng phương pháp nghiền bi năng lượng cao và phân tán trong ma trận zirconia, và bột tổng hợp được hợp nhất bằng phương pháp thiêu kết plasma. Zirconia có thêm BNN cho thấy độ bền lên tới 27,3% và độ dẻo dai khi gãy là 37,5%, đồng thời ức chế sự phân hủy của ma trận zirconia trong môi trường ẩm ướt, chứng minh giá trị tiềm năng của BNN như một chất gia cố vật liệu nha khoa.
(4) Chất phân phối Bo
Do hàm lượng bo cao và độc tính tế bào thấp, vật liệu nano nitride Bo có thể được sử dụng làm chất phân phối bo cho liệu pháp bắt giữ neutron bo (BNCT). BNCT là một loại điều trị ung thư bằng bức xạ đặc hiệu mới có thể nhắm mục tiêu và tiêu diệt các tế bào ung thư mà không gây hại cho các tế bào bình thường. Các ống nano nitride boron được biến đổi bằng polyethylene glycol đã được chứng minh là tác nhân cung cấp boron cho BNCT. Sự tích tụ boron trong các tế bào u hắc tố B16 cao gấp khoảng ba lần so với tác nhân cung cấp boron thế hệ thứ hai BSH (dinatri thiododecaborane). Các ống nano nitride boron được biến đổi bằng polylysine và axit folic được các tế bào đa dạng glioblastoma hấp thụ một cách chọn lọc sau khi kết hợp với các chấm lượng tử huỳnh quang. Chúng không chỉ có thể được sử dụng làm tác nhân cung cấp boron cho BNCT mà còn có thể theo dõi hành vi nội bào của thuốc. Các hạt nano nitride boron cũng được báo cáo là một kho chứa boron chất lượng cao để điều trị ung thư tuyến tiền liệt. Nitrua boron với độ kết tinh có thể kiểm soát có thể liên tục giải phóng boron, do đó làm giảm hoạt động của các tế bào ung thư tuyến tiền liệt và gây ra chứng apoptosis tế bào. Mô hình khối u tại chỗ đã xác nhận hiệu quả chống ung thư trong cơ thể sống của các quả cầu nitride boron rỗng.