最新研究表明,将从螃蟹和虾壳中获得的糖与各种纳米材料组合在一起可以促使生物医学应用的开发,令其增强骨再生,伤口愈合和靶向药物递送。
该论文发表在“先进材料科学与技术”杂志上,提供了有关与壳聚糖结合测试的不同纳米材料的概述,用于制备复合材料的方法以及使得它们适用于生物医学领域。
壳聚糖是通常衍生自虾和蟹壳废物的糖,并且以其生物相容性,生物可降解,抗菌,抗真菌,止痛和止血(停止出血)性质而闻名。这使其成为许多生物医学应用的良好候选者,但是其具有有限的机械强度。研究人员正在开发复合材料,结合壳聚糖与“纳米填料”,使所得材料更强。成功的复合材料是其中填料良好地分散在复合材料中,使得其可与壳聚糖产生强烈的相互作用的复合材料。
科学家们发现在将生物活性玻璃纳米颗粒与壳聚糖结合以开发合成骨移植物方面取得了一些成功。生物活性玻璃是与生理结构(例如骨)良好结合的玻璃——陶瓷生物材料。人们发现骨细胞生长相对较快,并覆盖由生物活性玻璃和壳聚糖制成的移植物。
氧化石墨烯已经与壳聚糖组合使用以开发可以将药物递送至靶向组织的“纳米载体”,避免常规药物可对身体的其他组织具有消极的副作用。
银纳米粒子作为纳米填料与壳聚糖组合用于开发具有抗菌性能的伤口敷料。
此外,血红蛋白(通过身体携带氧的红细胞中的蛋白质),银纳米颗粒和石墨烯已经与壳聚糖组合以开发能够检测过氧化氢的生物传感器,过氧化氢是一些工业过程的危险副产物。
研究人员说,需要更多关注于改善纳米填料在壳聚糖基质内的分布。这些复合材料如何降解是另一个需要进一步发展的领域。此外,需要更多的研究来了解这些复合材料如何与身体中的宿主组织相互作用以及这些材料是否可以使用常规方法灭菌,使得它们可以应用于临床实践。
研究人员总结道:“这些材料所展示的巨大机会,以及他们令人难以置信的纳米技术潜力,预计将在不久的将来彻底改变生物医学领域。”