纳米碳酸钙在具有多晶型、表面效应、小尺寸效应等特性的同时,具有良好的生物相容性和生物可降解性,使其在药物输送、组织修复、生物传感等方面具有巨大的应用潜力。
1、靶向药物
纳米碳酸钙能作为多种疏水性和亲水性药物的输送载体,其生物缓慢降解特性使药物在病灶区域能停留更长时间,为药物持续释放提供保障。同时,纳米碳酸钙的多晶型转变与pH值密切相关,而晶型的转变可显著影响药物装载量,利用酸碱性环境作为药物释放的触发器,促进药物在肿瘤酸性环境下的受控释放,能显著提高靶向治疗效率。
另外,纳米碳酸钙具有更强穿透力和更高药物装载量,能延长在血液中的循环时间,靶向治疗效率和稳定性更高。
Solmaz等发现多孔纳米碳酸钙能装载抗肿瘤药物、酶等生物大分子,并在生物系统中持续释放;Shi等发现聚丙烯酸处理后的多孔纳米碳酸钙能有效装载阿霉素,装载效率超过60%,其介孔性呈现出药物高装载量和高释放速度,抗肿瘤效果显著;Li等采用多孔纳米碳酸钙装载阿霉素,装载效率为98%,装载量为49%。研究表明,pH值为5.0时,纳米碳酸钙释放钙离子,催化凝血酶合成,形成血栓阻断肿瘤血管,而pH值为7.4时未形成血栓,其pH值敏感性在肿瘤饥饿疗法上具有应用价值。
2、组织修复
从组织修复方面看,纳米碳酸钙是一种理想的组织修复材料。Abdulrahman等通过向修复性聚合物中添加纳米碳酸钙,改变龋齿相关病原体抗菌活性,不仅延长了修复性聚合物的寿命,而且起到预防龋齿及其相关疾病的作用;Mary等向抗菌粘合剂中添加纳米碳酸钙,研究纳米碳酸钙对抗菌粘合剂与牙本质之间粘合强度的影响,结果表明,纳米碳酸钙对粘合强度没有不利影响。
3、生物传感器
纳米碳酸钙因量子点效应而具有几乎无干扰的快速响应特性,能作为理想的成像剂和生物标志物。
Magdalena等制备了多壁碳纳米管/纳米碳酸钙复合材料,并将其作为生物传感器检测多巴胺水平,从而治疗神经元疾病;Liu等先采用藻酸盐凝胶制备装载人抗淋巴细胞球蛋白的一维棒状纳米碳酸钙,后通过席夫碱反应使表面生成共轭阳离子聚合物,而所述共轭阳离子聚合物最终与多巴胺共同作用,在低功率密度近红外辐照下呈现温和热疗和基因转染功能。
资料来源:《张哲轩,周洋,李润丰,等.纳米碳酸钙——生产、改性和应用[J].材料导报,2023,37(S2):162-171》,由【粉体技术网】编辑整理,转载请注明出处!
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