纳米技术为医学提供了许多创新的解决方案。亚博老虎机网登录现在,一篇论文发表在Nano.Micro.Small已经证明使用磁性纳米复合材料的再生组织。
研究:设计的磁性纳米复合材料,调节细胞功能。图片来源:Gorodenkoff / Shutterstock.com
组织工程和再生
传统上,细胞和组织调制进行了使用入侵过程如手术或生化调节方法。最近,远程生物物理刺激的组织和细胞已经实现,使用各种方法如电场刺激,磁性和超声波。特定的细胞行为是促进通过调节能量的转换在目标细胞和组织生化的线索。
各种形态的跨国公司。核壳和基于保护的有机涂层(如聚合物、配体),而基于壳芯系统构成的外部层。在中尺度领域,基于分散在中尺度球形组件。异质结构(Janus类型)bimodular材料组成的磁性和非磁性功能。亚博网站下载基于可以分散在聚合物矩阵或组织有序晶体构型。图片来源:菲利皮主持,M et al ., Nano.Micro.Small
近年来的研究都集中在再生医学中的应用纳米技术。智能纳米材料的开发提供了重要的纳米医学领域的进步。亚博网站下载这些纳米材料可以改变亚博网站下载他们的结构和功能在对外界刺激的反应。一个类纳米颗粒显示有趣的组织再生yabo214领域的潜力磁性纳米复合材料。
磁性纳米复合材料是什么?
磁性纳米颗粒被广泛应用于生物yabo214医学研究,目的包括靶向药物输送、成像、细胞指导,和基因改造。磁性纳米复合材料制造这些纳米粒子与聚合物结合。yabo214这些纳米复合材料有几个复杂的形态包括微球和核壳粒子。yabo214最近的技术进步意味着这些聪明的合成纳米材料是容易。亚博网站下载
这些纳米材料可以控制通过一个外部亚博网站下载磁场和可以帮助修改细胞行为如分化、增殖、粘附。这个属性的磁性纳米复合材料可以帮助组织再生后的受伤或患病的情况下和有缺陷的组织。尽管这些纳米颗粒的长期健康影响还知之甚少,研究近年来加快步伐。yabo214
磁性纳米复合材料的主要功能组件
磁性纳米复合材料的主要成分是磁纳米粒子和聚合物。yabo214除了这个,其他组件影响磁性纳米复合材料的功能,取决于他们的应用程序。功能性质的磁性纳米颗粒受到他们的组件包括机械阻力的影响,弹性和导电性。yabo214
通过磁驱动调制生物细胞的行为。胞内信号可以通过基于磁刺激操作一)拖拽或B)扭矩力存在细胞膜上的受体,C)调节热敏的渠道或受体的活动,或D)导致受体聚集和细胞内信号开始。图片来源:菲利皮主持,M et al ., Nano.Micro.Small
迪方式聚合物可用于制造磁性纳米复合材料。将纳米粒子纳入有机基质影响的机械、物理yabo214和电气性能的水凝胶等物质,天然聚合物组成的系统。亚博网站下载材料可控机械、电气和热性能可以使用聚合物,由无机和有机聚合物可用于获得各种有用的矩阵结构。
了解这些功能组件如何影响cell-mediating行为和磁性纳米复合材料的性质是设计这些关键纳米材料对不同的生物医学应用。亚博网站下载
影响磁性纳米复合材料的磁性是什么?
了解物理过程发生在纳米尺度上是理解这些的磁性纳米粒子的基础。yabo214发现复杂和小说的3 d几何图形在磁性纳米材料已扩大nanomagnetism领域。亚博网站下载
评价磁性纳米复合材料,了解其影响因其形态、成分和结构是必要的。详细的形态学和磁性材料的特性是必需的。亚博网站下载
影响这些纳米粒子的行为的因素包括他们之间的相互作用,聚集度和分散,表面的矩阵如何影响他们的整体yabo214磁特性。形态学特征起着关键的作用。胶体分散系、相互交互和耦合扮演一个角色,所有相关设计的磁性纳米颗粒。yabo214
为组织再生使用磁性纳米复合材料
调节细胞功能的能力包括驱动、分化,增殖使磁性纳米复合材料再生医学领域的一个有吸引力的选择。磁场也可以转化为热量和机械刺激,帮助生物过程的监管。
四个主要的细胞和胞内刺激通过磁驱动存在。这些都是磁转矩、磁力、热生成,和控制分子聚合。
磁力诱导细胞死亡。刺激mechanosensitive激活的细胞表面受体细胞凋亡信号(左),hyperthermia-mediated热量的产生(中间)和机械使用旋转磁管/棒消融(右)。图片来源:菲利皮主持,M et al ., Nano.Micro.Small
磁性纳米复合材料可以作为磁致动器在两个细胞和细胞内环境。这个磁驱动对于干细胞疗法尤其有用。干细胞研究有重大潜在等组织的再生治疗中风治疗缺血性心脏病治疗和修复有缺陷的肌腱。这种治疗方法也对伤口修复的吸引力和移植的组织工程。
最近的研究表明,干细胞对磁场的反应,显示增强的增殖和细胞粘附。原因包括,磁性纳米复合材料有重大潜在的组织工程和再生。
未来
磁性纳米复合材料的研究已经证明了应用再生医学领域。这样的创新方法显示纳米技术的潜力是一个真正的改变游戏规则的医学学科。亚博老虎机网登录
进一步的阅读
菲利皮主持,M et al。(2021)设计的磁性纳米复合材料,调节细胞功能[网络]onlinelibrary.wiley.com。可以在:https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/smll.202104079
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