a) Ladda lernanorör med läkemedel från mättnadslösning. b, c) Blandning med läkemedelslösning, pumpa ut luft, och dra in läkemedelsmolekyler, tvättning, och laddade rör.
Forskare har nyligen presenterat i Avancerade material ett brett användningsområde för halloysitlerrör.
Halloysite är ett naturligt biokompatibelt nanomaterial tillgängligt i tusentals ton till låg kostnad, vilket gör den till en bra kandidat för nanoarkitektoniska kompositer. I kemisk sammansättning, de liknar kaolin och kan betraktas som rullade kaolinskivor med en innerdiameter på 10 till 20 nm, ytterdiameter på 40 till 70 nm och en längd på 500 till 1500 nm. Den inre sidan av halloysit består av Al2O3, medan det yttre huvudsakligen är SiO2.
Det inre lumen av halloysit kan justeras genom etsning till 20 till 30 % av rörvolymen och användas som en naturlig nanobehållare för laddning och fördröjd frisättning av kemiska medel. Dessa keramiska nanorör bildar ett "skelett" i bulkpolymererna, förbättrar kompositstyrkan och vidhäftningsförmågan. Dessa "skelettben" kan vara laddade med aktiva föreningar, som riktiga ben är laddade med märg, ger ytterligare funktionalitet för polymerer (antimikrobiella, anti-åldring, rostskydds, och flamskydd).
Halloysitrör kan innesluta enzymer för längre lagring, högre temperatur, och utökad funktionalitet, medan rörets öppning möjliggör leverans av små substratmolekyler in i rörets inre för biokatalys. Att ladda DNA i halloysite är en annan prospektiv forskningsriktning. Som funktionella nanoblock, halloysitrör kan användas för att bygga på biologiska celler, som bildandet av sporliknande mikrobiella skal som ger mikroorganismer ytterligare funktioner.
In vitro och in vivo studier på biologiska celler och maskar indikerar säkerheten för halloysit, och dessutom, det kan lagra och frigöra molekyler på ett kontrollerbart sätt, gör dessa små behållare attraktiva för tillämpningar inom läkemedelsleverans, antimikrobiella material, självläkande polymerkompositer, och regenerativ medicin.
Materialet, dock, är inte biologiskt nedbrytbar, eftersom det inte finns några biologiska mekanismer för att bryta ned denna alumosilikatlera i kroppen, och det kan inte injiceras i blodet intravenöst, men kan snarare användas för extern medicinsk behandling med långsam frisättning av inkapslade läkemedel (t.ex. i krämer, implantat, eller sårbehandling av vävnader).
