Techniken zur Charakterisierung von Nanomaterialien

Nanomaterialien haben ein breites Spektrum an Anwendungen in der Biotechnik und in der Pharmazie, und Kohlenstoffnanoröhren (CNT) gehören zu den vielseitigsten und am besten charakterisierten Mitgliedern dieser Materialgruppe. Zu den ENPs auf Kohlenstoffbasis gehören einwandige und mehrwandige Kohlenstoffnanoröhren (SWCNTs und MWCNTs), sphärische Fullerene und Dendrimere. Von allen ENPs ziehen die kohlenstoffbasierten ENPs aufgrund ihrer elektronischen, optischen und mechanischen Eigenschaften große Aufmerksamkeit für potenzielle biomedizinische Anwendungen auf sich, wie z. B. die Entwicklung von Biosensoren, die Entwicklung von Medikamenten, die Verabreichung von Medikamenten, die Tumortherapie und das Tissue Engineering. Die reinen CNT sind von Natur aus inert, so dass sie funktionalisiert werden müssen, um sie reaktiv zu machen. Die Biokompatibilität dieser funktionalisierten CNTs und ihrer Verbundwerkstoffe muss vor der Echtzeitanwendung im biologischen System getestet werden. Die Toxizität einer CNT-Probe hängt von ihrer Zusammensetzung sowie ihrer Geometrie und Oberflächenfunktionalisierung ab. Mehrere Studien haben gezeigt, dass gut funktionalisierte CNTs für tierische Zellen unbedenklich sind, während rohe CNTs oder CNTs ohne Funktionalisierung schon bei moderater Dosierung eine schwere Toxizität für tierische oder menschliche Zellen aufweisen.