Nanotubi di carbonioNanobiotecnologie

Nanotubi di carbonio: sintesiNanobiotecnologie

CNT properties: electronic

Valence band

Conduction band

Semiconductor

MetallicAllowed states for a 3,3 SWNT

The unique electrical properties of SWCNTs arise from the confinement of the electrons in CNTs, which allows motion in only two directions along the tube axis: forward and backward.Metallic CNTs can carry enormous current densities up to 109 A/cm2 without being destroyed.Semiconductoror nanotubes have excellent properties for the construction of field effect transistors.

Nanobiotecnologie

CNT properties: mechanical

• C-C sp2 bonds• few defects

• tensile strength• elastic modulus

Nanobiotecnologie

• NIR absorption• NIR luminescence• NIR Raman scattering

CNT properties: mechanicalNanobiotecnologie

CNT are insoluble in any solvent and tend to form bundle aggregates (high surface area maximum dispersion and hydrophobic interaction)

CNT properties: functionalization

Covalent (walls)Covalent (defects)

Non-covalent (stacking)

Non-covalent (polymer wrapping)

Non-covalent (encapsulation)

Nanobiotecnologie

CNT properties: functionalization

Defect creation:oxidation

Walls functionalization:Addition reactions

Nanobiotecnologie

Nanobiotech con i nanotubiCaratteristiche dei nanotubi: • Nanostruttura 1D, flessibile e robusta, diversa dalle nanoparticelle

• Tutti gli atomi sulla superficie

• Conduttivi

• Assorbimento NIR

• Emissione NIR

• Scattering Raman

Nanobiotecnologie

Drug deliveryFunzionalizzazione covalente

• No tossicità.• Uptake energy-independant.• Gene transfection.

Nanobiotecnologie

Drug deliveryFunzionalizzazione covalente

• Antifungino• Uptake energy-independant.• Attività superiore al farmaco.

Anfotericina B

Nanobiotecnologie

Drug deliveryFunzionalizzazione covalente

• Vaccino• Non altera la funzinalità dell’antigene• Stimola la produzione di anticorpi.

Anfotericina BRiconoscimento da parte dell’anticorpo

Immunizzazione

Nanobiotecnologie

Drug deliveryFunzionalizzazione non-covalente

Nanobiotecnologie

Phospholipids

Drug deliveryFunzionalizzazione non-covalente

Doxorubicina

Loading

ReleaseAFM

Targeting peptide

Nanobiotecnologie

Drug deliveryFunzionalizzazione non-covalente

Riduzione della massa tumorale

chemioterapico

Nanobiotecnologie

Drug deliveryFunzionalizzazione mista

Nanobiotecnologie

Drug deliveryFunzionalizzazione mista

Nanobiotecnologie

Drug deliveryFunzionalizzazione mista

Nanobiotecnologie

PET imagingAgente di targeting

Nanobiotecnologie

Raman imaging

Nanotubi con diversa composizione Isotopica producono diversi scatteringRaman: è possibile ettichettare le cellule.

Nanobiotecnologie

Raman and photoacustic imagingNanobiotecnologie

Interfacce neuraliI nanotubi favoriscono e orientano la crescita dei neuriti

Cellule neuronali cresciute su un letto di nanotubi orientati

Letto di nanotubi purificati

Nanobiotecnologie

Interfacce neuraliI nanotubi favoriscono la comunicazione elettrica tra i neuroni

glass

CNT

Nanobiotecnologie

Interfacce neuraliI nanotubi favoriscono la comunicazione elettrica tra i neuroni

Nanobiotecnologie

Interfacce neuraliI nanotubi favoriscono la comunicazione elettrica tra i neuroni

Nanobiotecnologie

Nanobiotecnologie

Interfacce neuraliI nanotubi migliorano la performance neuronale