sällsynta jordartsmetalloxider

En översikt över biomedicinska tillämpningar, framtidsutsikter och utmaningar med sällsynta jordartsmetalloxider

Författare:

M. Khalid Hossain, M. Ishak Khan, A. El-Denglawey

Höjdpunkter:

• Tillämpningar, framtidsutsikter och utmaningar för 6 REO:er rapporteras
• Mångsidiga och tvärvetenskapliga tillämpningar finns inom bioavbildning
• REO:er kommer att ersätta befintliga kontrastmedel i MR
• Försiktighet bör iakttas vad gäller cytotoxicitet hos REO:er i vissa tillämpningar

Abstrakt:

Sällsynta jordartsmetaller (REO) har fått intresse de senaste åren på grund av deras mångsidiga tillämpningar inom det biomedicinska området. En fokuserad översikt som beskriver deras användbarhet tillsammans med deras framtidsutsikter och därmed sammanhängande utmaningar inom detta specifika område saknas i litteraturen. Denna översikt försöker specifikt rapportera tillämpningarna av sex (6) REO inom det biomedicinska området för att korrekt representera sektorns framsteg och toppmoderna utveckling. Även om tillämpningarna kan delas in i antimikrobiella metoder, vävnadsteknik, läkemedelsleverans, bioavbildning, cancerbehandling, cellspårning och märkning, biosensorer, minskning av oxidativ stress, teranostiska metoder och diverse tillämpningar, har det visat sig att bioavbildningsaspekten är den mest använda och har den mest lovande marken ur ett biomedicinskt perspektiv. Mer specifikt har REO visat framgångsrik implementering i verkliga vatten- och avloppsprover som antimikrobiella medel, i benvävnadsregenerering som biologiskt aktivt och läkande material, i anticancerterapeutiska manövrer genom att tillhandahålla betydande bindningsställen för mångfaldiga funktionella grupper, i dual-modal och multimodal MRI-avbildning genom att tillhandahålla utmärkta eller ökade kontrastförmågor, i biosensingaspekter genom att tillhandahålla snabb och parameterberoende avkänning, och så vidare. Beroende på deras framtidsutsikter förutspås det att flera REO:er kommer att konkurrera med och/eller ersätta nuvarande kommersiella bioavbildningsmedel, på grund av överlägsen dopningsflexibilitet, läkningsmekanism i biologiska system och ekonomiska egenskaper när det gäller bioavbildning och avkänning. Dessutom utökar denna studie resultaten med avseende på framtidsutsikterna och önskade försiktighetsåtgärder i deras tillämpningar, vilket tyder på att även om de är lovande i flera aspekter, bör deras cytotoxicitet i specifika cellinjer inte förbises. Denna studie kommer i huvudsak att åberopa flera studier för att undersöka och förbättra användningen av REO:er inom det biomedicinska området.