a) Chargement des nanotubes d'argile avec le médicament de la solution de saturation. b, c) Mélange avec la solution médicamenteuse, pomper de l'air, et en attirant des molécules médicamenteuses, la lessive, et tubes chargés.
Des chercheurs ont récemment présenté dans Matériaux avancés un large champ d'application des tubes en argile d'halloysite.
L'halloysite est un nanomatériau naturel biocompatible disponible en milliers de tonnes à faible coût, ce qui en fait un bon candidat pour les composites nanoarchitecturaux. En composition chimique, elles s'apparentent au kaolin et peuvent être considérées comme des feuilles de kaolin laminées de diamètre intérieur de 10 à 20 nm, diamètre extérieur de 40 à 70 nm et une longueur de 500 à 1500 nm. La face interne de l'halloysite est composée d'Al2O3, tandis que l'externe est principalement SiO2.
La lumière interne de l'halloysite peut être ajustée par gravure à 20 à 30 % du volume du tube et utilisée comme nanoconteneur naturel pour le chargement et la libération prolongée d'agents chimiques. Ces nanotubes céramiques forment un "squelette" dans la masse des polymères, améliorant la résistance et l'adhésivité du composite. Ces "os de squelette" peuvent être chargés de composés actifs, comme de vrais os sont chargés de moelle, fournissant des fonctionnalités supplémentaires pour les polymères (antimicrobien, anti-âge, anticorrosion, et ignifugation).
Les tubes d'halloysite peuvent contenir des enzymes pour un stockage plus long, température plus élevée, et des fonctionnalités étendues, tandis que l'ouverture du tube permet la livraison de petites molécules de substrat à l'intérieur du tube pour la biocatalyse. Le chargement d'ADN dans l'halloysite est une autre direction de recherche prospective. En tant que nanoblocs fonctionnels, les tubes d'halloysite peuvent être utilisés pour construire sur des cellules biologiques, comme la formation de coquilles microbiennes ressemblant à des spores fournissant aux micro-organismes des fonctions supplémentaires.
Des études in vitro et in vivo sur des cellules biologiques et des vers indiquent l'innocuité de l'halloysite, et en plus, il peut stocker et libérer des molécules de manière contrôlable, rendre ces minuscules conteneurs attrayants pour des applications dans l'administration de médicaments, matériaux antimicrobiens, composites polymères auto-cicatrisants, et médecine régénérative.
Le matériel, cependant, n'est pas biodégradable, comme il n'y a pas de mécanismes biologiques pour dégrader cette argile alumosilicatée dans l'organisme, et il ne peut pas être injecté dans le sang par voie intraveineuse, mais peut plutôt être utilisé pour un traitement médical externe avec une libération lente de médicaments encapsulés (par exemple, en crèmes, implants, ou le traitement des plaies des tissus).
