Nanobiotecnologie Nanotubi di carbonio

Nanotubi di carbonioNanobiotecnologie

Nanotubi di carbonio: sintesiNanobiotecnologie

CNT properties: electronic

Valence band

Conduction band

Semiconductor

MetallicAllowed states for a 3,3 SWNT

The unique electrical properties of SWCNTs arise from the confinement of the electrons in CNTs, which allows motion in only two directions along the tube axis: forward and backward.Metallic CNTs can carry enormous current densities up to 109 A/cm2 without being destroyed.Semiconductoror nanotubes have excellent properties for the construction of field effect transistors.

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CNT properties: mechanical

• C-C sp2 bonds• few defects

• tensile strength• elastic modulus

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• NIR absorption• NIR luminescence• NIR Raman scattering

CNT properties: mechanicalNanobiotecnologie

CNT are insoluble in any solvent and tend to form bundle aggregates (high surface area maximum dispersion and hydrophobic interaction)

CNT properties: functionalization

Covalent (walls)Covalent (defects)

Non-covalent (stacking)

Non-covalent (polymer wrapping)

Non-covalent (encapsulation)

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CNT properties: functionalization

Defect creation:oxidation

Walls functionalization:Addition reactions

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Nanobiotech con i nanotubiCaratteristiche dei nanotubi: • Nanostruttura 1D, flessibile e robusta, diversa dalle nanoparticelle

• Tutti gli atomi sulla superficie

• Conduttivi

• Assorbimento NIR

• Emissione NIR

• Scattering Raman

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Drug deliveryFunzionalizzazione covalente

• No tossicità.• Uptake energy-independant.• Gene transfection.

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Drug deliveryFunzionalizzazione covalente

• Antifungino• Uptake energy-independant.• Attività superiore al farmaco.

Anfotericina B

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Drug deliveryFunzionalizzazione covalente

• Vaccino• Non altera la funzinalità dell’antigene• Stimola la produzione di anticorpi.

Anfotericina BRiconoscimento da parte dell’anticorpo

Immunizzazione

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Drug deliveryFunzionalizzazione non-covalente

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Phospholipids

Drug deliveryFunzionalizzazione non-covalente

Doxorubicina

Loading

ReleaseAFM

Targeting peptide

Nanobiotecnologie

Drug deliveryFunzionalizzazione non-covalente

Riduzione della massa tumorale

chemioterapico

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Drug deliveryFunzionalizzazione mista

Nanobiotecnologie

Drug deliveryFunzionalizzazione mista

Nanobiotecnologie

Drug deliveryFunzionalizzazione mista

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PET imagingAgente di targeting

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Raman imaging

Nanotubi con diversa composizione Isotopica producono diversi scatteringRaman: è possibile ettichettare le cellule.

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Raman and photoacustic imagingNanobiotecnologie

Interfacce neuraliI nanotubi favoriscono e orientano la crescita dei neuriti

Cellule neuronali cresciute su un letto di nanotubi orientati

Letto di nanotubi purificati

Nanobiotecnologie

Interfacce neuraliI nanotubi favoriscono la comunicazione elettrica tra i neuroni

glass

CNT

Nanobiotecnologie

Interfacce neuraliI nanotubi favoriscono la comunicazione elettrica tra i neuroni

Nanobiotecnologie

Interfacce neuraliI nanotubi favoriscono la comunicazione elettrica tra i neuroni

Nanobiotecnologie

Nanobiotecnologie

Interfacce neuraliI nanotubi migliorano la performance neuronale