Uporaba nanomaterialov MXene na razvijajočih se bioloških in biomedicinskih področjihKutin, Jaka (Avtor) Drobne, Damjana (Mentor) nanomaterialinanotehnologija2D materialiMXenebiološka reaktivnostV diplomskem delu so predstavljeni obetavni nanomateriali MXene, ki združujejo redke kombinacije lastnosti, kot so električna in kovinska prevodnost ter hidrofilnost in biokompatibilnost. Po strukturi so karbidi, nitridi in karbonitridi prehodnih kovin s splošno formulo Mn+1 Xn Tx , kjer "M" predstavlja kation prehodne kovine, "X" ogljik ali dušik, "T" pa končno površinsko funkcionalno skupino. Fizikalno-kemijske lastnosti MXenov so neposredno povezane z njihovo sintezo, ki jo glede na smer gradnje delimo na tri pristope: "top-down", "up-bottom" ter "bottom-up". Za preučitev in razvoj aplikacij je pomembno poznavanje delovanja materialov na različnih bioloških ravneh. Na molekularni ravni MXeni zaradi svoje visoke specifične površine in Van der Waalsovih sil s proteini tvorijo posebno strukturo – proteinsko korono, prav tako tvorijo interakcije z nukleinskimi kislinami in lipidi. Na celični in tkivni ravni MXeni tvorijo reaktivne kisikove spojine, ki delujejo citotoksično in protibakterijsko. V primerjavi z nanomateriali iz družine grafenov so MXeni manj citotoksični in bolj biokompatibilni, kar jim skupaj z možnostjo površinske funkcionalizacije ter elektro-fototermičnih lastnosti omogoča širši spekter delovanja na različnih področjih. V biomedicini ponujajo možnost uporabe za dostavo zdravil, fototermalno terapijo tumorjev in celjenje kroničnih ran. V bioinženirstvu pa so uporabni kot občutljivi biosenzorji ter komponente v 3D-tisku, biološkem slikanju in ločevalnih membranah.20262026-08-22 07:16:05Diplomsko delo/naloga185886sl