a) Caricamento di nanotubi di argilla con farmaco da soluzione di saturazione. B, c) Miscelazione con soluzione farmacologica, pompare aria, e tirando dentro molecole di droga, lavaggio, e tubi caricati.
I ricercatori hanno recentemente presentato in Materiale avanzato un ampio campo di applicazione dei tubi di argilla halloysite.
Halloysite è un nanomateriale biocompatibile naturale disponibile in migliaia di tonnellate a basso costo, che lo rende un buon candidato per i compositi nanoarchitettonici. Nella composizione chimica, sono simili al caolino e possono essere considerati fogli di caolino laminati con diametro interno da 10 a 20 nm, diametro esterno da 40 a 70 nm e una lunghezza da 500 a 1500 nm. Il lato interno di halloysite è composto da Al2O3, mentre l'esterno è principalmente SiO2.
Il lume interno di halloysite può essere regolato mediante attacco chimico al 20-30% del volume del tubo e utilizzato come nanocontenitore naturale per il caricamento e il rilascio prolungato di agenti chimici. Questi nanotubi ceramici formano uno "scheletro" nei polimeri sfusi, migliorare la resistenza e l'adesività del composito. Queste "ossa scheletriche" possono essere caricate con composti attivi, come le ossa vere sono cariche di midollo, fornendo funzionalità aggiuntive per i polimeri (antimicrobico, anti età, anti corrosivo, e ritardante di fiamma).
I tubi di Halloysite possono racchiudere enzimi per una conservazione più lunga, temperatura più alta, e funzionalità estese, mentre l'apertura del tubo consente la consegna di piccole molecole di substrato all'interno del tubo per la biocatalisi. Il caricamento del DNA in halloysite è un'altra direzione di ricerca futura. Come nanoblocchi funzionali, i tubi di halloysite possono essere utilizzati per costruire su cellule biologiche, come la formazione di gusci microbici simili a spore che forniscono ai microrganismi funzioni aggiuntive.
Studi in vitro e in vivo su cellule biologiche e vermi indicano la sicurezza di halloysite, e inoltre, può immagazzinare e rilasciare molecole in modo controllabile, rendendo questi minuscoli contenitori attraenti per applicazioni nella somministrazione di farmaci, materiali antimicrobici, compositi polimerici autoriparanti, e medicina rigenerativa.
Il materiale, però, non è biodegradabile, poiché non ci sono meccanismi biologici per degradare questa argilla allumosilicata nel corpo, e non può essere iniettato nel sangue per via endovenosa, ma piuttosto può essere utilizzato per trattamenti medici esterni con rilascio lento di farmaci incapsulati (ad es. nelle creme, impianti, o trattamento delle ferite dei tessuti).
