WS2NM纳米载体及其在组织工程的应用

WS₂NM纳米载体在给药系统具有重要的应用，也推动了其在组织工程中的应用。由于WS₂的电特性，研究人员设计了WS₂NM为基础的电反应给药系统。传统的给药系统，如口服和注射，需要较高浓度的药物才能看到治疗效果，而给药量过大会导致一些病人出现副作用。

将WS₂NM纳米载体与传统的给药系统进行比较，在37摄氏度和50摄氏度的条件下，在没有红外照射的情况下，体外释放的药物总量分别为18%和98%。然而，在有近红外激光照射的情况下，WS₂纳米载体药物的释放量在15分钟内达到了100%。

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

纳米材料可用于组织工程，制造高性能的支架、植入物和医疗设备。WS₂纳米材料是发展组织工程和纳米医学的新候选材料。由于二硫化钨（WS₂）的电气和机械性能，它们可以用于支架加固，组织工程和药物输送的设计。

在正畸治疗中，牙齿沿弓丝移动会在弓丝和托架之间产生与正畸力方向相反的摩擦力。过去的重点是工程托槽，现在的重点是降低摩擦力，可以减少治疗时间和牙根吸收的风险。

为此，六方结构（H）的二硫化钼和二硫化钨（MoS₂和WS₂）是良好的选择，因为它们具有优良的固体润滑剂特性，而且在一定条件下，它们可以自行弯曲，形成类似石墨的结构。

与纯不锈钢或镍涂层钢相比，Ni⁺WS₂和Ni⁺MoS₂显示出更好的特性。通过使用富勒烯类WS₂开发的正畸不锈钢线。雷德利希用镍磷和无机富勒烯二硫化钨（WS₂）进行无电沉积的不锈钢（SS）涂层。摩擦系数从0.25明显下降到0.08，分力下降了54%。

同时，化学物理分析和成像证明了Ni-P与IF-WS2纳米颗粒在广泛的摩擦试验后附着在不锈钢上。研究人员设计了一种WS₂和PLLA纳米复合材料，用于生物可吸收血管支架（BVS）。

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

PLLA是第一个经临床批准用于制造BVS的聚合物，可降解为乳酸，是对人体无毒的材料，在药物输送、食品包装和生物医学设备方面有许多应用。尽管基于PLLA的聚合物的厚度是金属支架的两倍，但它们很脆弱，因此需要在不增加其厚度的情况下加强其强度。

WS₂纳米颗粒具有良好的机械性能和灵活性，并能增加PLLA的强度。通过在PLLA中加入0.05wt%的WS₂和溶剂浇注然后热压的方法制备PLLA-WS₂复合材料。在90摄氏度的温度下，以500mm/min的拉伸速率对WS₂进行单轴拉伸，研究了复合材料的机械性能。在纳米复合材料和纯聚合物的应力-应变曲线中都显示出高达100%的应变。

叶绿素辅助的WS₂合成显示出比无叶绿素剥离的WS₂更好的稳定性。WS₂/PCL/CS复合材料没有显示出任何毒性，由于它们的孔隙较大从而改善了营养物质的运输、细胞的生长并导致成骨和血管生成。

体内骨再生研究显示，与市面上的MTA材料相比，WS₂/PCL/CS的机械性能提高了120%，与PCL/CS相比，WS₂/PCL/CS是骨再生复合材料的优秀候选材料。

文章来源：Niknam S., Ahmad Dehdast S., Pourdakan O., Shabani M., 和Kazem Koohi M. 二硫化钨纳米材料（WS₂NM）在生物传感器和纳米医学中的应用 — 综述Nanomed Res J, 2022; 7(3): 214-226. DOI: 10.22034/nmrj.2022.03.001

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