Cầm máu, kháng khuẩn, vận chuyển thuốc, kaolin có tiềm năng vô hạn trong lĩnh vực y sinh học!
Vật liệu khoáng được sử dụng rộng rãi trong y sinh và có lịch sử lâu đời.
1. Vật liệu cầm máu
“Compendium of Materia Medica” ghi: Baishizhi với thành phần chính là cao lanh có thể được sử dụng để hấp thụ các chất độc hại, làm se và rắn lại, cầm máu và ức chế bài tiết. Năm 2006, công ty Z-Medica của Mỹ đã phát triển một sản phẩm cầm máu cao lanh gọi là “băng gạc vết thương chiến tranh”, được áp dụng cho các bộ phận đặc biệt, nơi không thể sử dụng garô. Nó có tính di động, dễ sử dụng và hiệu quả, và có thời hạn sử dụng là 5 năm.
Một loại hỗn hợp nano oxit sắt / cao lanh mới đã được tổng hợp thành công dựa trên chất cầm máu tự nhiên thay cho đất son để kiểm soát xuất huyết. Hình thái của oxit có ảnh hưởng đáng kể đến tác dụng cầm máu của nó.
Các đặc tính cầm máu trong ống nghiệm của Quikclot, một chất cầm máu dựa trên zeolit thương mại truyền thống và các silicat phân lớp đã được so sánh, và kết quả cho thấy rằng các khoáng chất đất sét nhiều lớp silicat (hydrotalcite tổng hợp, chuỗi montmorillonite, kaolinit) không giải phóng trong quá trình cầm máu trong ống nghiệm. Tính chất đông tụ nhiệt và rộng rãi, giá cả thấp, tính chất ổn định và không độc hại, có thể được sử dụng như một chất đông tụ mới để thay thế QC.
Gel bọt biển tổng hợp graphene-kaolin (GKCS) được tổng hợp bằng phương pháp thủy nhiệt. Kết quả thí nghiệm tổn thương động mạch thỏ cho thấy thời gian cầm máu của phức hợp là 73 ± 12s, hiệu suất cầm máu được cải thiện đáng kể. Trong thực tế, gạc tẩm kaolinit được dùng để cầm máu sau khi cắt amidan, và 84,8% bệnh nhân cầm máu hoàn toàn sau 5 phút, trong khi chỉ 34,8% bệnh nhân dùng gạc tiêu chuẩn truyền thống sau mổ cầm máu.
2. Người vận chuyển thuốc
Kaolin có thành phần đơn giản và là một khoáng vật silicat phân lớp 1: 1 điển hình với tỷ lệ đường kính trên bề dày lớn, kích thước nhỏ và khả năng tương thích sinh học tốt. Vì vậy, cao lanh có thể được sử dụng như một chất mang để đạt được quá trình tải và giải phóng thuốc. Tuy nhiên, do khả năng trao đổi ion yếu nên các phân tử thuốc chỉ có thể hấp phụ trên bề mặt cao lanh, khó đi vào lớp xen phủ, sự kết hợp không đủ chặt chẽ, ảnh hưởng lớn đến tác dụng nạp thuốc.
Sử dụng cao lanh sau khi xen metanol làm chất mang, so với cao lanh chưa biến tính, sau khi nạp thuốc hóa trị phân tử nhỏ 5-fluorouracil, người ta thấy rằng tải cao lanh biến tính cao tới 55,4%, cao hơn 147,3% so với của cao lanh chưa biến tính. . Điều này là do sự ghép các nhóm metoxy giữa các lớp cao lanh sẽ mở rộng khoảng cách giữa các lớp cao lanh, cung cấp các vị trí hoạt động mới cho các phân tử thuốc và thúc đẩy sự xâm nhập của thuốc vào lớp xen kẽ.
3. Vật liệu kháng khuẩn
Epoxifloxacin được hấp phụ trên bề mặt của kaolinit, và lượng hấp phụ tối đa đạt được sau 1 giờ. So với montmorillonite, kaolinit có khả năng trao đổi ion yếu hơn nên chất kháng khuẩn dễ giải phóng hơn và có tác dụng diệt khuẩn tốt hơn. Bằng cách đo khả năng hấp phụ của CPB, người ta thấy rằng CPB-kaolinit có hoạt tính kháng khuẩn khi [CPB] vượt quá giá trị CMC của nó. Khi tải CPB lên kaolinit cao, tổng điện tích chuyển từ dương sang âm nên có khả năng hấp phụ và diệt khuẩn. Do đó, cao lanh có thể được sử dụng tốt để khử trùng, và trong quá trình phát triển lớp organoclay như một chất kháng khuẩn, lượng chất hoạt động bề mặt cố định trên đất sét phải vượt quá giá trị CMC.
4. Kỹ thuật mô
Giàn giáo thủy tinh sinh học mê hoặc ba chiều (3D MBG) với cấu trúc trung tính và mạng lưới macroporous có tính liên kết cao được coi là vật liệu sinh học lý tưởng cho các ứng dụng mô xương. Tuy nhiên, độ giòn vốn có của nó và độ bền cơ học kém ảnh hưởng nghiêm trọng đến hiệu suất và ứng dụng lâm sàng của nó.
Giàn giáo MBG ba chiều với độ bền cơ học tuyệt vời, khả năng khoáng hóa và phản ứng tế bào tốt đã được điều chế thành công bằng cách sử dụng cao lanh làm chất kết dính và phương pháp tạo khuôn mẫu bằng bọt polyurethane (PU) sửa đổi. MBG-xk lai phát triển có độ xốp 85%. Với sự gia tăng của hàm lượng cao lanh (5% -20%), cường độ nén đạt từ 2,6-6,0MPa, gấp khoảng 100 lần so với giàn giáo MBG mẫu PU truyền thống. Sau khi thêm cao lanh, môi trường pH của giàn MBG-10K ổn định và lý tưởng hơn, khả năng hấp phụ protein được nâng cao.
Trong tương lai, các nghiên cứu về cấu trúc và cơ chế hoạt động của cao lanh sẽ chuyên sâu và vi mô hơn, và cao lanh sẽ đóng một vai trò lớn hơn trong nhiều lĩnh vực mới nổi.