WS2NM納米載體及其在組織工程的應用

WS₂NM納米載體在給藥系統具有重要的應用，也推動了其在組織工程中的應用。由於WS₂的電特性，研究人員設計了WS₂NM為基礎的電反應給藥系統。傳統的給藥系統，如口服和注射，需要較高濃度的藥物才能看到治療效果，而給藥量過大會導致一些病人出現副作用。

將WS₂NM納米載體與傳統的給藥系統進行比較，在37攝氏度和50攝氏度的條件下，在沒有紅外照射的情況下，體外釋放的藥物總量分別為18%和98%。然而，在有近紅外鐳射照射的情況下，WS₂納米載體藥物的釋放量在15分鐘內達到了100%。

納米材料可用於組織工程，製造高性能的支架、植入物和醫療設備。WS₂納米材料是發展組織工程和納米醫學的新候選材料。由於二硫化鎢（WS₂）的電氣和機械性能，它們可以用於支架加固，組織工程和藥物輸送的設計。

（图片来源：Xinmin Zheng等人/The Royal Society of Chemistry）

在正畸治療中，牙齒沿弓絲移動會在弓絲和托架之間產生與正畸力方向相反的摩擦力。過去的重點是工程托槽，現在的重點是降低摩擦力，可以減少治療時間和牙根吸收的風險。

為此，六方結構（H）的二硫化鉬和二硫化鎢（MoS₂和WS₂）是良好的選擇，因為它們具有優良的固體潤滑劑特性，而且在一定條件下，它們可以自行彎曲，形成類似石墨的結構。

與純不銹鋼或鎳塗層鋼相比，Ni⁺WS₂和Ni⁺MoS₂顯示出更好的特性。通過使用富勒烯類WS₂開發的正畸不銹鋼線。雷德利希用鎳磷和無機富勒烯二硫化鎢（WS₂）進行無電沉積的不銹鋼（SS）塗層。摩擦係數從0.25明顯下降到0.08，分力下降了54%。

同時，化學物理分析和成像證明了Ni-P與IF-WS2納米顆粒在廣泛的摩擦試驗後附著在不銹鋼上。研究人員設計了一種WS₂和PLLA納米複合材料，用於生物可吸收血管支架（BVS）。

（图片来源：Xinmin Zheng等人/The Royal Society of Chemistry）

PLLA是第一個經臨床批准用於製造BVS的聚合物，可降解為乳酸，是對人體無毒的材料，在藥物輸送、食品包裝和生物醫學設備方面有許多應用。儘管基於PLLA的聚合物的厚度是金屬支架的兩倍，但它們很脆弱，因此需要在不增加其厚度的情況下加強其強度。

WS₂納米顆粒具有良好的機械性能和靈活性，並能增加PLLA的強度。通過在PLLA中加入0.05wt%的WS₂和溶劑澆注然後熱壓的方法製備PLLA-WS₂複合材料。在90攝氏度的溫度下，以500mm/min的拉伸速率對WS₂進行單軸拉伸，研究了複合材料的機械性能。在納米複合材料和純聚合物的應力-應變曲線中都顯示出高達100%的應變。

葉綠素輔助的WS₂合成顯示出比無葉綠素剝離的WS₂更好的穩定性。WS₂/PCL/CS複合材料沒有顯示出任何毒性，由於它們的孔隙較大從而改善了營養物質的運輸、細胞的生長並導致成骨和血管生成。

體內骨再生研究顯示，與市面上的MTA材料相比，WS₂/PCL/CS的機械性能提高了120%，與PCL/CS相比，WS₂/PCL/CS是骨再生複合材料的優秀候選材料。

文章來源：Niknam S., Ahmad Dehdast S., Pourdakan O., Shabani M., 和Kazem Koohi M. 二硫化鎢納米材料（WS₂NM）在生物感測器和納米醫學中的應用 — 綜述Nanomed Res J, 2022; 7(3): 214-226. DOI: 10.22034/nmrj.2022.03.001

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