Viquipèdia

Nanotub: diferència entre les revisions

Exploració interactiva de l'historial
← Edició anteriorEdició següent →
Contingut suprimit Contingut afegit
VisualWikitext
Canvis menors, neteja, replaced: de i → d'i, l’ → l' (17), L’ → L', degut a → a causa de , consisteix en → consisteix a AWB
Línia 2:
Els '''nanotubs''' són estructures tubulars de [[carboni]] de [[diàmetre]] de l'ordre del [[nanòmetre]]. Actualment s'estudien activament a causa de les possibles aplicacions que se'n poden derivar per desenvolupar tecnologia a l'escala nanomètrica i aprofitar els [[mecànica quàntica|fenòmens quàntics]]. En [[química]], es denominen '''nanotubs''' les estructures tubulars amb un diàmetre de l'ordre del [[nanòmetre]]. Hi ha nanotubs de molts materials, com ara [[silici]] o [[nitrur de bor]] però, generalment, el terme s'aplica als nanotubs de [[carboni]].
 
Els '''nanotubs de carboni''' són una [[al·lotropia|forma al·lotròpica]] del carboni, com el [[diamant]], el [[Grafit (mineral)|grafit]] o els ful·lerens. La seva estructura es pot considerar procedent d'una làmina de grafit enrotllada sobre si mateixa.<ref> M. S. Dresselhaus, G. Dresselhaus, P. Avourios (Eds.): Carbon nanotubs, Top-
ics in Applied Physics, 80, 1-9. Springer - Verlag Berlin Heidelberg (2001). </ref> Depenent del grau d'enrotllament, i la manera com es conforma la làmina original, el resultat pot portar a nanotubs de diferent diàmetre i geometria interna. Aquests tubs, conformats com si els extrems d'un foli s'unissin pels extrems formant un canut, s'anomenen nanotubs monocapa o de paret simple. Hi ha, també, nanotubs l'estructura s'assembla a la d'una sèrie de tubs concèntrics, inclosos uns dins dels altres, a manera de nines [[matrioixca]] si, lògicament, de diàmetres creixents des del centre a la perifèria. Aquests són els nanotubs multicapa. Es coneixen derivats en els quals el tub està tancat per mitja esfera de [[ful·lerè]], i altres que no estan tancats.
 
Estan sent estudiats activament, com els fulerens, pel seu interès fonamental per a la [[química]] i per les seves aplicacions [[tecnologia|tecnològiques]]. És, per exemple, el primer material conegut per la humanitat capaç, en teoria, de sustentar indefinidament el seu propi pes suspès sobre el nostre planeta, una condició necessària per a la construcció d'un [[ascensor espacial]].
Línia 9:
== Propietats==
[[Fitxer:Eight Allotropes of Carbon.png|thumb|250px|Representació de les estructures de les diverses [[al·lotropia|formes al·lotròpiques]] del carboni. '''A''': [[diamant]], '''b''': [[Grafit (mineral)|grafit]], '''c''': diamant hexagonal, ''' d''': [[ful·lerè]] C60, '''i''': ful·lerè C540, '''f''': ful·lerè C70, '''g''': carboni amorf, i finalment, '''h''': nanotub]]
[[fitxerFitxer:Kohlenstoffnanoroehre Animation.gif|thumb|250px|Representació esquemàtica d'un nanotub de carboni]]
Els nanotubs solen presentar una elevada relació [[longitud]]/[[Radi (geometria)|radi]], ja que el radi sol ser inferior a un parell de nanòmetres i, tanmateix, la longitud pot arribar a ser fins i tot de 10 <sup> 5 </sup> [[Nanòmetre|nm]]. A causa d'aquesta característica es poden considerar com [[unidimensional]] és.<ref>C. Dekker, Physics Today, 22, (maig 1999) </ref>
 
=== Propietats elèctriques ===
Els nanotubs es caracteritzen per presentar una gran complexitat [[electrònica]], si tenim en compte les regles [[quàntica|quàntiques]] que regeixen la [[conductivitat elèctrica]] amb la mida i la geometria d'aquests. Aquestes estructures poden comportar-se, des d'un punt de vista elèctric, en un ampli marge de comportament, començant pel comportament [[semiconductor]] fins a presentar, en alguns casos, [[superconductivitat]]. Aquest ampli marge de conductivitat és determinat per relacions fonamentalment geomètriques, és a dir, en funció dels seus [[diàmetre]], [[torsió (mecànica)|torsió]] ([[Quiralitat (química) |quiralitat]]) i el nombre de capes de la seva composició. Així, per exemple, hi ha nanotubs rectes (''Armchair'' i ziga-zaga) en què les disposicions hexagonals, a les parts extremes del tub, són sempre paral·leles a l'[[eix de simetria]]. Aquesta distribució, en funció del diàmetre, permet que dos terços dels nanotubs no quirals siguin conductors i la resta semiconductors. En el cas dels nanotubs quirals, els [[hexàgon]]s tenen un cert angle respecte a l'eix del tub, és a dir, la distribució dels hexàgons laterals que conformen l'estructura presenta amb respecte a l'eix central del tenir un enrotllament de caràcter helicoide. Aquest tipus de conformació dificulta el pas dels electrons als estats o bandes de conducció, de manera que, aproximadament, només un terç dels nanotubs presenta conducció apreciable i sempre en funció de l'angle de torsió.
 
Cal destacar que els nanotubs que es comporten com a [[superconductor|superconductors]]s es podrien utilitzar per a l'estudi [[mecànica quàntica|efectes quàntics]] fonamentals en una dimensió, així com per a la recerca d'aplicacions pràctiques en la informàtica quàntica molecular. Això és degut al fet que poden actuar com a "conductors quàntics", és a dir, si es representa el [[voltatge]], o [[diferència de potencial]] davant la [[intensitat de corrent]] no s'obté una línia recta, sinó esglaonada. Com s'ha deixat entreveure, aquestes estructures tenen multitud de propietats elèctriques. Pel que fa a la capacitat per transportar corrent, se sap que pot arribar a quantitats d'aproximadament mil milions de [[ampere|A]]/cm <sup>2</sup>, mentre que els cables de [[coure]] convencionals es fonen en arribar a densitats de corrent de l'ordre del milió de [[ampere|A]]/cm <sup>2</sup>. Convé precisar que totes aquestes propietats no depenen del llarg del tub, a diferència del que passa en els cables d'ús quotidià.
 
=== Propietats mecàniques ===
Si les propietats elèctriques són, de per si, sorprenents, les propietats mecàniques poden arribar a ser-ho encara més. L'estabilitat i robustesa dels enllaços entre els àtoms de carboni, del tipus sp², els proporciona la capacitat de ser la [[Fibra sintètica |fibra]] més resistent que es pot fabricar. D'altra banda, davant esforços de [[deformació]] molt intensos són capaços de deformar notablement i de mantenir-se en un règim elàstic. El [[mòdul de Young]] dels nanotubs podria arribar a oscil·lar entre 1,3 i 1,8 tera [[Pascal (unitat)|pascals]], tot i que fins ara només s'han pogut obtenir experimentalment fins als 0,8 T Pa.<ref>{{ref-web|url =http://terpconnect.umd.edu/~Cumings/PDF%20Publications/16.MSE%20A334demczyk.pdf |títol = Direct mechanical measurement of the tensile strength and elastic modulus of multiwalled carbon nanotubes | consulta = 19 agost 2009|autor = BG Demczyk et al.| data = 2002|mes =|format = PDF|llengua = anglès}}</ref>
A més, aquestes propietats mecàniques podrien millorar: per exemple en els SWNTs (''Single Walled Nanotube'' o nanotubs de paret simple), unint diversos nanotubs en feixos o cordes. D'aquesta manera, encara que es trenqués un nanotub, com es comporten com a unitats independents, la [[Fractura mecànica|fractura]] no es propagaria els altres confrontants. En altres termes, els nanotubs poden funcionar com [[ressort]]s extremadament ferms davant petits esforços i, davant càrregues grans, poden deformar dràsticament i tornar posteriorment a la seva forma original.
 
Diversos estudis han tractat de mesurar les propietats mecàniques i la tensió màxima suportada per un nanotub, amb resultats heterogenis,<ref>{{ref-web|url = http://arxiv.org/ftp/physics/papers/0203/0203086.pdf|títol = Atomistic Simulations of Nanotube Fracture| consulta = 19 agost 2009|autor = T. Belytschko et al. | data = 2002|mes =|format = PDF|llengua = anglès}}</ref>
<ref>{{ref-web|url = http://bimat.princeton.edu/assets/pdf/nu_03_ruoff4.pdf|títol = Mechanical properties of carbon nanotubs: Theoretical predictions and experimental measurements| consulta = 19 agost 2009|autor = Rodney S. Ruoff et al | data = 2002| format = PDF|llengua = anglès}}</ref>
<ref>{{ref-web|url = http://www.sciencemag.org/cgi/content/abstract/sci; 287/5453/637|títol = Strength and Breaking Mechanism of Multiwalled Carbon Nanotube Under Tensile Load| consulta = 19 agost 2009|autor = Min-Feng Yu | data = 2000| llengua = anglès}}</ref> tot i que es podria assumir com a orientatiu que la tensió màxima podria rondar els 150 [[Giga-|G]] <nowiki> </nowiki> [[Pascal (unitat)|Pa]].<ref>{{ref-web|url = http://terpconnect.umd.edu/~Cumings/PDF%20Publications/16.MSE%20A334demczyk.pdf|títol = Direct mechanical measurement of the tensile strength and elastic modulus of multiwalled carbon nanotubes| consulta = 19 agost 2009|autor = BG Demczyk et al. | data = 2002|mes =|format = PDF|llengua = anglès}}</ref> Aquesta dada implica que un cable d'1 &nbsp;cm² de gruix format per nanotubs podria aguantar un pes d'unes 1.500 tones. Per comparació, un cable equivalent del millor acer conegut pot suportar 20 tones.
 
No obstant això, no tots els estudis han mostrat uns valors tan optimistes: en general és comunament acceptada l'afirmació que els nanotubs són 10 vegades més resistents que l'acer, i 6 vegades més lleugers,<ref>{{ref-web|url = http://www.creces.cl/new/index.asp?tc=1&nc=5&tit=&art=1088&pr |títol = Els meravellosos nanotubs de carbó| consulta = 19 agost 2009|autor = | data = 2000 | llengua = }}</ref> encara que es tracta d'un material encara poc conegut, i aquests valors podrien variar.
Línia 32:
== Línia de temps dels nanotubs ==
 
* 1952 Primera evidència de l'existència de nanotubs de carboni.<ref> M. Monthioux, V. L. Kuznetsov. ''' [http://www.cemes.fr/fichpdf/GuestEditorial.pdf Who should be given the credit for the discovery of carbon nanotubs?] '''. '' CARBON '' ''' 44 ''', 1621-1625 (2006) </ref>
* [[1991]] Descobriment oficial per Iijima (MWCNT).<ref Name="Iijima1991"> S. Iijima. ''' [http://www.nature.com/physics/looking-back/iijima/iijima.pdf helical microtubes of graphitic carbon] '''. '' Nature '' ''' 354 ''', 56-58 (1991). [http://www.nature.com/physics/looking-back/iijima/index.html # f1 En millor qualitat] </ref>
* 1993 Descobriment del primer nanotub monocapa.<ref> S. Iijima, T. Ichihashi. ''' [http://www.nature.com/nature/journal/v363/n6430/pdf/363603a0.pdf Single-shell carbon nanotubes of 1-nm diameter] '''. '' Nature '' ''' 363 ''', 603-605 (1993) </ref>
* 1991 - [[2000]] Producte d'interès principalment acadèmic.
* 2000 - [[2005]] S'investiga seu ús industrial.
Línia 51:
 
=== Descàrrega d'arc ===
[[fitxerFitxer: Bout nanoAg BF 0.2µm.png|thumb|250px|Imatge d'una punta de nanotub realitzada mitjançant un [[microscopi electrònic]]]]
Des de 1991, la presència de nanotubs s'ha pogut observar en el sutge produït en provocar un arc elèctric entre dos elèctrodes de grafit. El corrent típica per produir aquest arc era d'uns 100 [[ampere]] si, paradoxalment, el que es pretenia era produir fulerens. La primera vegada que es van produir nanotubs de carboni, de manera massiva, va ser utilitzant un mètode similar a l'anterior, per dos investigadors del Laboratori de Recerca Bàsica de la companyia [[NEC]].<ref Name="Iijima1991"/>
 
Línia 60:
El rendiment típic, fent servir aquesta tècnica, és de l'ordre del 30% en pes i els productes obtinguts són tant nanotubs monocapa com multicapa d'una longitud típica d'unes 50 [[Micròmetre (unitat de longitud)|micres]]
 
Es pot combinar amb el mètode de purificació, per oxidació, desenvolupat per Ebbesen<ref> T. Ebbesen, P. M. Ajay, H. Hiura, K. Tanigaki. Nature (London) 367, 519
(1994). </ref> el 1994, que consisteix ena l'escalfament de la fullerita extreta després de la descàrrega a 1.000 K, en una atmosfera d'oxigen durant 30 minuts.
 
Aquest procediment permet evaporar les diferents classes de fullerens i deixar els nanotubs aïllats. També s'utilitza per evaporar les parets més externes dels nanotubs de tipus multicapa i, també, per obrir els extrems d'aquests.
 
=== CVD ===
[[fitxerFitxer: Reactor CDV.png|thumb|250px|Esquema d'un reactor CDV]]
La deposició catalítica en fase de vapor, o Catalytic Vapor Phase, (a partir d'ara, CVD) va ser descrita per primera vegada el 1959, però no va ser fins al 1993 quan els nanotubs es van poder sintetitzar mitjançant aquest procés. El 2007, un grup d'investigadors de la Universitat de Cincinnati desenvolupar un procés de creixement que permetia obtenir matrius de nanotubs de carboni alineats, d'una longitud mitjana d'uns 18 &nbsp;mm.
 
A la CDV, normalment, es prepara un substrat amb una capa de metall, com el [[níquel]], [[cobalt]], [[or]] o una combinació d'aquests. Les nanopartícules de metall es poden produir, també, per altres mitjans, inclosos la reducció d'òxids o solucions d'òxids sòlids. Els diàmetres dels nanotubs que van a formar-se, per creixement controlat, estan relacionats amb la mida de les partícules de metall. Aquesta mida es pot controlar per deposició de patrons (o màscares) de metall, o per l'addició d'aigua forta sobre la capa de metall. El substrat s'escalfa aproximadament a uns 700&nbsp;°C.
Línia 76:
 
Si es genera un [[Pantalla de plasma|plasma]], aplicant un intens [[camp elèctric]], durant el procés de creixement (deposició del vapor químic augmentada per plasma), aleshores el creixement del nanotub seguirà la direcció del camp elèctric.
[[fitxerFitxer: PICT0111.JPG|thumb|250px|Fotografia d'un reactor CVD per creixement de nanotubs induïts per plasma]]
 
Ajustant adequadament la geometria del reactor és possible sintetitzar nanotubs verticalment alineats (per exemple, perpendiculars al substrat), una morfologia que ha estat l'interès dels investigadors interessats en l'emissió d'electrons per part de nanotubs.
Línia 101:
atòmics a la vegada que presenten una menor resistència, la qual cosa incrementa la seva densitat d'energia.
 
Els supercondensadors millorats amb nanotubs (tant de paret simple o múltiple) combinen la llarga durabilitat i alta potència dels supercondensadors comercials amb la major densitat d'emmagatzematge pròpia de les bateries químiques. Per tant, poden ser utilitzats en moltes aplicacions d'emmagatzematge d'energia.<ref> [http://www.astroseti.org/vernew.php?codigo=1934 Científics anuncien revolució en emmagatzematge d'energia]</ref>
 
==== Emmagatzematge d'hidrogen ====
Línia 133:
 
=== Electrònica ===
D'entre les múltiples aplicacions dels nanotubs de carboni, potser les més interessants es troben en el domini de l'electrònica, ja que aquests poden exercir el mateix paper que el silici en els dispositius electrònics però a escala molecular, on els semiconductors deixen de funcionar.
 
A més, pel fet que els avenços en la indústria electrònica es basen en la miniaturització dels dispositius, que comporta un augment en el rendiment de la velocitat de procés i la densitat dels circuits, serà necessari utilitzar nanotubs de carboni en la seva fabricació. Els nanotubs de carboni poden ser utilitzats per fabricar múltiples dispositius entre els quals destaquen els transistors i les memòries informàtiques.
Línia 169:
Els nanotubs de carboni tenen una elevada àrea superficial, la seva estructura porosa i en capes és ideal per emmagatzemar diversos elements i substàncies químiques.
 
En estudis recents els nanotubs han estat [[absorció (química) |absorbents]] de: nicotina i quitrà del fum dels cigarrets, tintes reactives, compostos orgànics volàtils (n-pentà, n-hexà, n-heptà, n-octà, n- ciclohexà, benzè, tricloroetilè), [[microcistina]] s, ions metàl·lics divalents i Trihalometans de l'aigua (CHCl <sub>3</sub>, CHBrCl<sub>2</sub>, CHBr<sub>2</sub>Cl i CHBr<sub>3</sub>).
 
* Remoció de metalls pesants: Entre els adsorbents d'ions metàl·lics tòxics (carbó activat, zeolites, biomaterials, resines, entre d'altres) els investigadors estan interessant-se pels CNTS causa de la seva alta capacitat d'adsorció. Aquest procés s'ha estudiat amb alguns ions divalents com: Ni <sup> 2+</sup>, Cu <sup> 2+</sup>, Pb <sup> 2+</sup>, Cd <sup> 2+</sup>, Zn <sup> 2+</sup>, Co <sup> 2+</sup>.
Línia 179:
==Nanotubs en medicina==
 
La nanomedicina és la branca de la [[nanotecnologia]] que estudia les aplicacions clíniques dels nanomaterials. Els nanotubs de carboni (CNTs) i altres nanomaterials podrien utilitzar-se com a fàrmacs en un futur, ja que posseeixen diferents propietats físiques útils per a la medicina. En l’últimal'última dècada s’han investigat molt les aplicacions potencials dels CNTs i s’han tractat problemes de biocompabilitat que produeixen un efecte tòxic en els sistemes biològics. No obstant, aquesta toxicitat encara no ha estat del tot solucionada i constitueix un fre per a l’avançl'avanç de la incorporació dels nanotubs en assajos clínics.
 
===Característiques biològiques===
 
====Toxicologia i biocompatibilitat====
[[Fitxer:Multi-walled Carbon Nanotube.png|thumb|250px|Estructura d'un CNTs multi-capa]]
El tipus de CNT, les impureses, la llargada, la solubilitat i les modificacions químiques (adhesió de grups funcionals) són factors que afecten a la citotoxicitat dels nanotubs. S’han de tenir en compte aquests aspectes per poder assegurar la biocompatibilitat amb les cèl·lules a llarg termini.
La purificació dels CNTs és molt important a l’horal'hora d’assegurard'assegurar la biocompatibilitat. La síntesi de nanotubs mitjançant la descàrrega d’arcd'arc voltaic, l’ablaciól'ablació làser o la piròlisis de precursors hidrocarbonats genera impureses carbòniques i metàl·liques a la mescla final per això és important purificar les dissolucions per a les aplicacions mèdiques.
La solubilitat és essencial perquè no es generin agregats de CNT dins de la cèl·lula, ja que els nanotubs són hidròfobs i interaccionen entre ells. Els agregats de nanotubs són perjudicials per a l’organismel'organisme, ja que poden ser reconeguts com a cossos estranys o, fins i tot, afavorir la trombosi. Conseqüentment, són tractats amb àcids forts que incorporen grups funcionals hidrogenats a la seva superfície. Aquests grups funcionals incrementen la seva solubilitat en aigua i els permeten interaccionar amb altres molècules mitjançant enllaços èster i [[enllaç peptídic|enllaços amida o peptídics]].
Depenent del tipus, la llargària, el diàmetre, la solubilitat i la capacitat per formar agregats, els CNT podran travessar membranes de diferents tipus de cèl·lules animals. Així, per exemple, un tipus determinat de nanotubs monocapa SWCNT ( Single-Walled Carbon Nanotubes) són capaços de penetrar només unes cèl·lules canceroses específiques, sense introduir-se a les cèl·lules sanes. Aquesta característica és aplicable a la teràpia fototèrmica.<ref>Hui-Fang Cui, Sandeep Kumar Vashist, Khalid Al-Rubeaan,| John H. T. Luong, and Fwu-Shan Sheu.[http://www.mendeley.com/research/interfacing-carbon-nanotubes-with-living-mammalian-cells-and-cytotoxicity-issues/ ''Interfacing Carbon Nanotubes with Living Mammalian Cells and Cytotoxicity Issues''] (PDF) (en aglès) Chem. Res. Toxicol. 2010, 23, 1131–1147.</ref>
 
====Biodistribució====
[[Fitxer:PLmap1.jpg|thumb|250px|Detecció dels SWCNTs per fotoluminiscència.]]
La localització subcel·lular dels SWCNTs varia segons el mecanisme per el qual entren dins la cèl·lula units a diferents grups funcionals. Si ho fan a través de la membrana per difusió, transport passiu, llavors els trobarem a l’interiorl'interior dels mitocondris. Aquesta localització es pot comprovar unint-lo a una molècula fluorescent i posteriorment fent una visualització mitjançant el [[microscopi de fluorescència]].
Si per contra entren per endocitosi als macròfags, llavors els trobarem als lisosomes.
Això és demostrable a través de la [[microscopi electrònic de transmissió|microscopia electrònica de transmissió]]. Els mitocondris permeten interioritzar els nanotubs gràcies al seu potencial transmembrana (ΔΨm) i d’aquestad'aquesta manera existeix una dependència entre el potencial i la concentració de SWNTs a aquests orgànuls.
Els SWCNTs han de ser internalitzats selectivament només a les cèl·lules canceroses. Per això són necessaris els receptors de folat (FR), els quals reben aquest nom per l’altal'alta afinitat i reconeixement de l’àcidl'àcid fòlic. Aquests receptors, que es troben sobre la superfície de les cèl·lules tumorals i funcionen com a marcadors d’aquestesd'aquestes, són els encarregats de reconèixer els SWCNTs funcionalitzats.<ref>Feifan Zhou, Da Xing, Baoyan Wu, Shengnan Wu, Zhongmin Ou, and Wei R. Chen. [http://laser.scnu.edu.cn/xingdaPDF/2010pdf/Zhou%20Feifan%20Nano%20Lett%202010.pdf ''New Insights of Transmembranal Mechanism and Subcellular Localization of Noncovalently Modified Single-Walled Carbon Nanotubes''] (PDF) (en anglès) Nano Lett. 2010, 10, 1677—1681.</ref>
 
===Aplicacions Mèdiques===
Línia 201:
====Carriers de fàrmacs====
 
Els nanotubs poden translocar diverses molècules a l’interiorl'interior de la cèl·lula com fàrmacs, pèptids, proteïnes, ADN plasmídic i ARN. S’hi associen covalentment i són molt típics els enllaços amida. Petites molècules que són incapaces de travessar la membrana ho poden fer associades als SWCNTs. Els SWCNTs poden arribar a tenir una gran utilitat com a trasnportadors degut a causa de diferents factors que els concedeixen unes característiques especials. Per una banda, són considerats un material inorgànic més segur que altres transportadors com per exemple els compostos per metalls pesants, com el “quantum dots”. Per altra banda, s’ha comprovat que els nanotubs de 30 &nbsp;nm de diàmetre poden ser eliminats completament de l’organismel'organisme amb el temps. La gran capacitat per penetrar les membranes els permet transportar diferents tipus de “cargos” al citoplasma i en nombrosos casos a l’interiorl'interior del nucli. Els nanotubs tenen una dispersió inelàstica dels fotons ([[Dispersió Raman|Efecte Raman]]) i un senyal fotoacústic únics que permeten fer un seguiment del transport de medicaments in vivo.<ref>F. Liang and B. Chen. [http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/19941481 ''A Review on biomedical aplications of single-walled carbon nanotubes''] (PDF) (en anglès) Current Medicinal Chemistry, Volume 17, Number 1, Januarygener 2010, pp. 10-24(15).</ref>
 
====Teràpia Fototèrmica====
 
Recentment s'ha detectat una nova utilitat mèdica pels CNTs que pot suposar un mètode revolucionari per a combatre el càncer.
Els nanotubs de monocapes de carboni presenten una forta capacitat d’absorciód'absorció de la [[radiació infraroja]] (IR), que oscil·la entre els 700 i 1000 &nbsp;nm de llongitud d’onad'ona, mentre que els sistemes biològics són transparents a aquesta llum.
Dit això, la introducció de nanotubs a cèl·lules vives pot ser molt útil per a causar un efecte sobre aquestes mitjançant l’IRl'IR que actua sobre els SWCNTs. L’administracióL'administració de SWCNTs funcionalitzats solubles en aigua es fa per via intravenosa i aquests tenen una mitjana de vida de 3 hores.
El tractament consisteix a introduir una mescla de nanotubs funcionalitats amb un àcid fòlic (FA) que és reconegut pels receptors de FA que es troben només en alguns tipus de cèl·lules canceroses.
Un [[díode làser]] irradia les cèl·lules d’interèsd'interès. El feix de llum infraroja no afecta a les cèl·lules no modificades durant una exposició d’unsd'uns 5 minuts; però sí que afectarà a les que se’ls hi ha introduït els nanotubs, aproximadament durant un temps de 2 minuts. La gran capacitat d’absorciód'absorció de l’IRl'IR dels SWCNTs permet que aquests s’escalfin fins a altes temperatures provocant la mort dels mitocondris i, conseqüentment l’apoptosil'apoptosi cel·lular. Així les cèl·lules canceroses són eficaçment destruïdes mentre que les altres romanen intactes. Perquè el procés sigui satisfactori s’ha de dur a terme a una temperatura constant de 37 &nbsp;°C. Una temperatura significativament diferent seria inhibidora de l’activitatl'activitat endocítica.<ref>Nadine Wong Shi Kam, Michael O'Connell, Jeffrey A. Wisdom, and Hongjie Dai [http://www.pnas.org/content/102/33/11600.short ''Carbon nanotubes as multifunctional biological transporters and near-infrared agents for selective cancer cell destruction''] (PDF) (en anglès) (Edited by Harry B. Gray, California Institute of Technology, Pasadena, CA, and approved Junejuny 30, 2005. Received for review Aprilabril 1, 2005.</ref>
 
====Enginyeria de teixits====
 
Donada la seva estabilitat mecànica i química, els CNTs són estudiats per a la regeneració de diferents tipus de teixits i òrgans. La combinació de CNTs i [[col·lagen]] té la capacitat de potenciar les propietats mecàniques i elèctriques dels dos materials. Aquesta propietat té la seva utilitat en la regeneració de diferents tipus de teixits:
* Regeneració òssia: els CNTs són uns excel·lents materials per a la fusió del teixit ossi en una fractura gràcies a la seva resistència mecànica, flexibilitat, elasticitat i baixa densitat. La idea és injectar CNTs a la fractura per ajudar a la regeneració i fusió de l’ósl'ós. La seva eficàcia radica en l’adhesió del'adhesió d'ions Ca+2 a la superfície del CNT gràcies als grups funcionals prèviament acoblats al cilindre de carboni.
* Regeneració del teixit neuronal: les capacitats altament conductores dels CNTs i els seus diàmetres similars als de les fibres nervioses els fan altament compatibles per a les tasques de regeneració i remodelació neuronal. Aquesta, és una tècnica experimental que podria servir per reconnectar nervis danyats. De moment, però, aquesta tècnica només ha donat resultats per experiments in vitro, incrementant l'activitat sinàptica i la proliferació d’und'un cultiu neuronal.
* Biomaterials cardiovasculars: Els CNTs poden ser fàcilment incorporats al corrent sanguini perquè són químicament inerts i no indueixen la trombosi ni la coagulació. La combinació de MWCNT (Multi-Walled Carbon Nanotube) amb poliuretà dóna com a resultat una disminució en les [[trombosi]], i podria ser de gran ajuda per a la cirurgia cardiovascular. Els nanotubs també poden ser utilitzats per formar, juntament amb [[niló]], micro [[catèter|catèters]]s emprats en els bypass cardiopulmonar i en dispositius de dilatació arterial.<ref>Jithesh V. Veetil and Kaiming Ye. [http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC2700190/ ''Tailored Carbon Nanotubes for Tissue Engineering Applications''] (PDF) (en anglès) Biomedical Engineering Program, College of Engineering, University of Arkansas, Fayetteville, AR 72701 Biotechnol Prog. 2009; 25(3): 709–721.doi: 10.1002/bp.165.</ref>
 
== Vegeu també ==
Línia 222:
* [[Grafè]]
 
== Referències ==
{{Referències}}
 
Obtingut de «https://ca.wikipedia.org/wiki/Nanotub»