zeldzame aardoxiden

Een overzicht van biomedische toepassingen, vooruitzichten en uitdagingen van zeldzame aardoxiden

Auteurs:

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

Hoogtepunten:

• Er wordt verslag gedaan van de toepassingen, vooruitzichten en uitdagingen van 6 REO's
• Veelzijdige en multidisciplinaire toepassingen zijn te vinden in bio-imaging
• REO's zullen bestaande contrastmaterialen in MRI vervangen
• Voorzichtigheid is geboden met betrekking tot de cytotoxiciteit van REO's in sommige toepassingen

Abstract:

Zeldzame aardoxiden (REO's) hebben de laatste jaren aan belangstelling gewonnen vanwege hun veelzijdige toepassingen in de biomedische sector. Een gerichte review die hun toepasbaarheid, de vooruitzichten en de bijbehorende uitdagingen in dit specifieke veld beschrijft, ontbreekt in de literatuur. Deze review beoogt specifiek de toepassingen van zes (6) REO's in de biomedische sector te beschrijven om de vooruitgang en de stand van zaken in de sector goed weer te geven. Hoewel de toepassingen kunnen worden onderverdeeld in antimicrobiële middelen, weefseltechnologie, medicijnafgifte, bio-imaging, kankerbehandeling, celtracking en -labeling, biosensoren, reductie van oxidatieve stress, theranostische toepassingen en diverse toepassingen, blijkt dat bio-imaging het meest breed wordt toegepast en vanuit biomedisch perspectief het meest veelbelovend is. Specifiek hebben REO's een succesvolle implementatie laten zien in echte water- en rioolwatermonsters als antimicrobiële middelen, in de regeneratie van botweefsel als biologisch actief en helend materiaal, in therapeutische antikankermaatregelen door het bieden van substantiële bindingsplaatsen voor diverse functionele groepen, in dual-modale en multimodale MRI-beeldvorming door uitstekende of verbeterde contrastmogelijkheden te bieden, in biosensorische aspecten door snelle en parameterafhankelijke detectie te bieden, enzovoort. Wat hun vooruitzichten betreft, wordt voorspeld dat verschillende REO's de momenteel beschikbare commerciële bio-imaging middelen zullen evenaren en/of vervangen, vanwege hun superieure dopingflexibiliteit, genezingsmechanismen in biologische systemen en economische kenmerken op het gebied van bio-imaging en detectie. Bovendien breidt deze studie de bevindingen uit met betrekking tot de vooruitzichten en gewenste waarschuwingen in hun toepassingen, wat suggereert dat, hoewel ze veelbelovend zijn in meerdere opzichten, hun cytotoxiciteit in bepaalde cellijnen niet over het hoofd mag worden gezien. Deze studie zal in wezen meerdere studies aanhalen om het gebruik van REO's in de biomedische sector te onderzoeken en te verbeteren.