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nanofibra

Ejemplo de una red de nanofibras de celulosa. Las nanofibras son fibras con diámetros en el rango de los nanómetros (típicamente, entre 1 nm y 1 μm). Las nanofibras pueden gen...

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Ejemplo de una red de nanofibras de celulosa.

Las nanofibras son fibras con diámetros en el rango de los nanómetros (típicamente, entre 1  nm y 1 μm). Las nanofibras pueden generarse a partir de diferentes polímeros y, por lo tanto, tienen diferentes propiedades físicas y potenciales de aplicación. Ejemplos de polímeros naturales incluyen colágeno , celulosa , fibroína de seda , queratina , gelatina y polisacáridos como quitosano y alginato . [ 1 ] [ 2 ] Ejemplos de polímeros sintéticos incluyen poli(ácido láctico) (PLA), policaprolactona (PCL), [ 3 ] poliuretano (PU), poli(ácido láctico-co-glicólico) (PLGA), poli(3-hidroxibutirato-co-3-hidroxivalerato) (PHBV) y poli(etileno-co-acetato de vinilo) (PEVA). [ 1 ] [ 2 ] Las cadenas de polímeros están conectadas a través de enlaces covalentes . [ 4 ] Los diámetros de las nanofibras dependen del tipo de polímero utilizado y del método de producción. [ 5 ] Todas las nanofibras de polímero son únicas por su gran relación superficie-volumen, alta porosidad, resistencia mecánica apreciable y flexibilidad en la funcionalización en comparación con sus contrapartes de microfibra . [ 1 ] [ 2 ] [ 6 ]

Existen diversos métodos para fabricar nanofibras, como el estirado, la electrohilatura , el autoensamblaje , la síntesis con plantilla y la separación de fases inducida térmicamente. La electrohilatura es el método más común para generar nanofibras debido a su sencillez, la posibilidad de producir en masa nanofibras continuas a partir de diversos polímeros y la capacidad de generar fibras ultrafinas con diámetros, composiciones y orientaciones controlables. [ 6 ] Esta flexibilidad permite controlar la forma y la disposición de las fibras, de modo que se pueden fabricar diferentes estructuras ( por ejemplo , huecas, planas y en forma de cinta) según las aplicaciones previstas.

Las nanofibras tienen muchas posibles aplicaciones tecnológicas y comerciales. Se utilizan en ingeniería de tejidos , [ 1 ] [ 2 ] [ 7 ] administración de fármacos, [ 8 ] [ 9 ] [ 10 ] material de recubrimiento de semillas, [ 11 ] [ 12 ] [ 13 ] diagnóstico de cáncer, [ 14 ] [ 15 ] [ 16 ] batería de litio-aire, [ 17 ] [ 18 ] [ 19 ] sensores ópticos, [ 20 ] [ 21 ] [ 22 ] filtración de aire, [ 23 ] [ 24 ] [ 25 ] baterías de flujo redox [ 26 ] y materiales compuestos. [ 27 ]

Historia de la producción de nanofibras

Las nanofibras se produjeron por primera vez mediante electrohilado hace más de cuatro siglos. [ 28 ] [ 29 ] Comenzando con el desarrollo del método de electrohilado, el físico inglés William Gilbert (1544-1603) documentó por primera vez la atracción electrostática entre líquidos mediante un experimento en el que observó que una gota de agua esférica sobre una superficie seca se deformaba en forma de cono cuando se mantenía debajo de un ámbar cargado eléctricamente. [ 30 ] Esta deformación más tarde se conoció como el cono de Taylor . [ 31 ] En 1882, el físico inglés Lord Rayleigh (1842-1919) analizó los estados inestables de gotas de líquido que estaban cargadas eléctricamente y observó que el líquido era expulsado en pequeños chorros cuando se establecía el equilibrio entre la tensión superficial y la fuerza electrostática . [ 32 ] En 1887, el físico británico Charles Vernon Boys (1855-1944) publicó un manuscrito sobre el desarrollo y la producción de nanofibras. [ 33 ] En 1900, el inventor estadounidense John Francis Cooley (1861-1903) presentó la primera patente moderna de electrohilado. [ 34 ]

Anton Formhals fue la primera persona en intentar la producción de nanofibras entre 1934 y 1944 y publicó la primera patente que describía la producción experimental de nanofibras. [ 29 ] En 1966, Harold Simons publicó una patente para un dispositivo que podía producir tejidos de nanofibras finos y ligeros con diversos motivos. [ 35 ]

Solo a finales del siglo XX los términos electrohilado y nanofibra se convirtieron en lenguaje común entre científicos e investigadores. [ 28 ] [ 29 ] El electrohilado continúa desarrollándose en la actualidad.

Métodos de síntesis

Existen numerosas técnicas químicas y mecánicas para la preparación de nanofibras.

Electrohilado

Diagrama de la configuración general de un proceso de electrohilado.
Cono de Taylor desde el cual se expulsa un chorro de solución polimérica.

La electrohilatura es el método más comúnmente utilizado para fabricar nanofibras. [ 36 ] [ 6 ] [ 37 ] [ 38 ] [ 39 ] [ 40 ] Los instrumentos necesarios para la electrohilatura incluyen una fuente de alto voltaje, un tubo capilar con una pipeta o aguja de pequeño diámetro y una pantalla colectora metálica. Un electrodo se coloca en la solución polimérica y el otro electrodo se conecta al colector. Se aplica un campo eléctrico al extremo del tubo capilar que contiene la solución polimérica, la cual se mantiene por su tensión superficial y forma una carga en la superficie del líquido. A medida que aumenta la intensidad del campo eléctrico, la superficie hemisférica del fluido en la punta del tubo capilar se alarga para formar una forma cónica conocida como cono de Taylor . Se alcanza un valor crítico al aumentar aún más el campo eléctrico, en el cual la fuerza electrostática repulsiva supera la tensión superficial y el chorro cargado de fluido es expulsado de la punta del cono de Taylor. El chorro de solución polimérica descargada es inestable y se alarga como resultado, lo que permite que el chorro se vuelva muy largo y delgado. Las fibras poliméricas cargadas se solidifican con la evaporación del disolvente. [ 6 ] [ 41 ] Las nanofibras orientadas aleatoriamente se recogen en el colector. Las nanofibras también se pueden recoger de forma altamente alineada utilizando colectores especializados como el tambor giratorio , [ 42 ] el marco metálico, [ 43 ] o un sistema de dos placas paralelas. [ 44 ] Se deben controlar parámetros como el movimiento del chorro y la concentración del polímero para producir nanofibras con diámetros y morfologías uniformes. [ 45 ]

La técnica de electrohilado transforma muchos tipos de polímeros en nanofibras. Una red de nanofibras electrohiladas se asemeja mucho a la matriz extracelular (MEC). [ 6 ] [ 46 ] [ 47 ] Esta semejanza es una gran ventaja del electrohilado porque abre la posibilidad de imitar la MEC en cuanto a diámetros de fibra, alta porosidad y propiedades mecánicas. El electrohilado se está desarrollando aún más para la producción en masa de nanofibras continuas individuales. [ 46 ]

Separación de fases inducida térmicamente

La separación de fases inducida térmicamente separa una solución polimérica homogénea en un sistema multifásico mediante cambios termodinámicos . [ 1 ] [ 7 ] [ 48 ] El procedimiento consta de cinco pasos: disolución del polímero , separación de fases líquido-líquido o líquido-sólido, gelificación del polímero , extracción del disolvente del gel con agua y congelación y liofilización al vacío. [ 1 ] [ 7 ] El método de separación de fases inducida térmicamente se utiliza ampliamente para generar andamios para la regeneración de tejidos. [ 48 ]

La solución polimérica homogénea en el primer paso es termodinámicamente inestable y tiende a separarse en fases ricas en polímero y pobres en polímero a la temperatura adecuada. Finalmente, después de la eliminación del disolvente, la fase rica en polímero se solidifica para formar la matriz y la fase pobre en polímero se desarrolla en poros. A continuación, se pueden llevar a cabo dos tipos de separación de fases en la solución polimérica dependiendo del patrón deseado. La separación líquido-líquido se usa generalmente para formar estructuras de fase bicontinuas, mientras que la separación de fase sólido-líquido se usa para formar estructuras cristalinas. El paso de gelificación juega un papel crucial en el control de la morfología porosa de las matrices nanofibrosas. La gelificación está influenciada por la temperatura, la concentración de polímero y las propiedades del disolvente. [ 48 ] La temperatura regula la estructura de la red de fibras: una temperatura de gelificación baja da como resultado la formación de redes de fibras a nanoescala, mientras que una temperatura de gelificación alta conduce a la formación de una estructura similar a plaquetas. [ 1 ] La concentración de polímero afecta las propiedades de la fibra: un aumento en la concentración de polímero disminuye la porosidad y aumenta las propiedades mecánicas como la resistencia a la tracción. Las propiedades del disolvente influyen en la morfología de los andamios. Tras la gelificación, el gel se sumerge en agua destilada para el intercambio de disolvente. Posteriormente, se retira del agua y se somete a congelación y liofilización. Finalmente, se almacena en un desecador hasta su caracterización.

Dibujo

El método de estirado crea hebras largas e individuales de nanofibras, una a una. El proceso de estirado va acompañado de solidificación, que convierte el material de hilado disuelto en una fibra sólida. [ 46 ] [ 49 ] Es necesario un paso de enfriamiento en el caso del hilado por fusión y la evaporación del disolvente en el caso del hilado en seco. Sin embargo, una limitación es que solo un material viscoelástico que pueda sufrir deformaciones extensas y que posea suficiente cohesión para soportar las tensiones desarrolladas durante el estirado puede convertirse en nanofibras mediante este proceso. [ 46 ] [ 50 ]

Síntesis de plantillas

El método de síntesis por plantilla utiliza una plantilla de membrana nanoporosa compuesta por poros cilíndricos de diámetro uniforme para crear fibrillas (nanofibras sólidas) y túbulos (nanofibras huecas). [ 51 ] [ 52 ] Este método puede utilizarse para preparar fibrillas y túbulos de diversos materiales, como metales, semiconductores y polímeros conductores de electricidad. [ 51 ] [ 52 ] Los poros uniformes permiten controlar las dimensiones de las fibras, de modo que se pueden producir nanofibras con diámetros muy pequeños mediante este método. Sin embargo, una desventaja de este método es que no permite crear nanofibras continuas de una en una.

Autoensamblaje

La técnica de autoensamblaje se utiliza para generar nanofibras peptídicas y anfifilos peptídicos . El método se inspiró en el proceso natural de plegamiento de los residuos de aminoácidos para formar proteínas con estructuras tridimensionales únicas. [ 53 ] El proceso de autoensamblaje de nanofibras peptídicas implica diversas fuerzas impulsoras, como interacciones hidrofóbicas , fuerzas electrostáticas , enlaces de hidrógeno y fuerzas de van der Waals , y está influenciado por condiciones externas como la fuerza iónica y el pH . [ 54 ]

Materiales poliméricos

Fibras de colágeno en una sección transversal de tejido conectivo denso.

Debido a su alta porosidad y gran relación superficie-volumen, las nanofibras se utilizan ampliamente para construir andamios para aplicaciones biológicas. [ 1 ] [ 2 ] Los principales ejemplos de polímeros naturales utilizados en la producción de andamios son el colágeno , la celulosa , la fibroína de seda , la queratina , la gelatina y los polisacáridos como el quitosano y el alginato . El colágeno es un componente extracelular natural de muchos tejidos conectivos . Su estructura fibrilar, que varía en diámetro de 50 a 500  nm, es importante para el reconocimiento, la adhesión, la proliferación y la diferenciación celular. [ 2 ] Utilizando nanofibras de colágeno tipo I producidas mediante electrohilado, Shih et al. encontraron que el andamio de colágeno diseñado mostró un aumento en la adhesión celular y una disminución en la migración celular con el aumento del diámetro de la fibra. [ 55 ] Utilizando andamios de seda como guía para el crecimiento para la regeneración del tejido óseo, Kim et al. Se observó una unión ósea completa después de 8 semanas y una curación completa de los defectos después de 12 semanas, mientras que el control en el que el hueso no tenía el andamio mostró una reparación limitada de los defectos en el mismo período de tiempo. [ 56 ] De manera similar, la queratina , la gelatina , el quitosano y el alginato demuestran una excelente biocompatibilidad y bioactividad en los andamios. [ 2 ]

Sin embargo, el reconocimiento celular de polímeros naturales puede iniciar fácilmente una respuesta inmune. [ 2 ] [ 47 ] En consecuencia, se han desarrollado polímeros sintéticos como el poli(ácido láctico) (PLA), la policaprolactona (PCL) , el poliuretano (PU), el poli(ácido láctico-co-glicólico) (PLGA), el poli(L-lactida) (PLLA) y el poli(etileno-co-acetato de vinilo) (PEVA) como alternativas para la integración en andamios. Al ser biodegradables y biocompatibles, estos polímeros sintéticos pueden usarse para formar matrices con un diámetro de fibra dentro del rango nanométrico. De estos polímeros sintéticos, el PCL ha generado un entusiasmo considerable entre los investigadores. [ 57 ] El PCL es un tipo de poliéster biodegradable que puede prepararse mediante la polimerización por apertura de anillo de ε-caprolactona usando catalizadores . Muestra baja toxicidad, bajo costo y degradación lenta. El PCL se puede combinar con otros materiales como gelatina, colágeno, quitosano y fosfato de calcio para mejorar la capacidad de diferenciación y proliferación (2, 17). [ 2 ] [ 57 ] El PLLA es otro polímero sintético popular. El PLLA es bien conocido por sus propiedades mecánicas superiores, biodegradabilidad y biocompatibilidad. Muestra una capacidad de migración celular eficiente debido a su alta interconectividad espacial, alta porosidad y alineación controlada. [ 58 ] Una mezcla de matriz de andamio de PLLA y PLGA ha mostrado una estructura biomimética adecuada, buena resistencia mecánica y bioactividad favorable.

Aplicaciones

Ingeniería de tejidos

La matriz ósea está compuesta por fibrillas de colágeno. Los andamios de nanofibras son capaces de imitar dicha estructura.

En ingeniería de tejidos, se necesita una matriz extracelular artificial altamente porosa para sostener y guiar el crecimiento celular y la regeneración tisular. [ 1 ] [ 2 ] [ 59 ] [ 60 ] Se han utilizado polímeros biodegradables naturales y sintéticos para crear dichos andamios. [ 1 ] [ 2 ]

Simon, en un informe de una subvención SBIR de los NIH de 1988, demostró que la electrohilatura podía utilizarse para producir esteras fibrosas de poliestireno y policarbonato a escala nanométrica y submicrométrica, específicamente destinadas a su uso como sustratos celulares in vitro. Este uso temprano de redes fibrosas electrohiladas para el cultivo celular y la ingeniería de tejidos demostró que los fibroblastos de prepucio humano (HFF), el carcinoma humano transformado (HEp-2) y el epitelio pulmonar de visón (MLE) se adherirían y proliferarían sobre las fibras. [ 61 ] [ 62 ]

Los andamios de nanofibras se utilizan en la ingeniería de tejidos óseos para imitar la matriz extracelular natural de los huesos. [ 7 ] El tejido óseo está dispuesto en un patrón compacto o trabecular y está compuesto por estructuras organizadas que varían en longitud desde el rango de centímetros hasta la escala nanométrica. El componente orgánico no mineralizado (es decir, colágeno tipo 1 ), el componente inorgánico mineralizado (es decir, hidroxiapatita ) y muchas otras proteínas de la matriz no colagenosas (es decir, glicoproteínas y proteoglicanos ) conforman la estructura nanocompuesta de la ECM ósea. [ 59 ] Las fibras de colágeno orgánico y las sales minerales inorgánicas proporcionan flexibilidad y tenacidad, respectivamente, a la ECM.

Aunque el hueso es un tejido dinámico que puede autocurarse ante lesiones menores, no puede regenerarse después de sufrir grandes defectos como resecciones de tumores óseos y fracturas con pseudoartrosis graves porque carece de la plantilla adecuada. [ 1 ] [ 7 ] Actualmente, el tratamiento estándar es el autoinjerto, que consiste en obtener hueso donante de un sitio no significativo y de fácil acceso (p. ej. , cresta ilíaca ) en el propio cuerpo del paciente y trasplantarlo al sitio defectuoso. El trasplante de hueso autólogo tiene el mejor resultado clínico porque se integra de forma fiable con el hueso del huésped y puede evitar complicaciones con el sistema inmunitario. [ 63 ] Pero su uso está limitado por su escasez y la morbilidad del sitio donante asociada al procedimiento de extracción. [ 59 ] Además, los huesos autoinjertados son avasculares y, por lo tanto, dependen de la difusión para obtener nutrientes, lo que afecta su viabilidad en el huésped. [ 63 ] Los injertos también pueden reabsorberse antes de que se complete la osteogénesis debido a las altas tasas de remodelación en el cuerpo. [ 59 ] [ 63 ] Otra estrategia para tratar el daño óseo grave es el aloinjerto, que consiste en trasplantar huesos extraídos de un cadáver humano. Sin embargo, los aloinjertos conllevan el riesgo de enfermedad e infección en el receptor. [ 63 ]

La ingeniería de tejidos óseos ofrece una respuesta versátil para tratar lesiones y deformaciones óseas. Las nanofibras producidas mediante electrohilado imitan particularmente bien la arquitectura y las características de la matriz extracelular natural. Estos andamios pueden utilizarse para administrar agentes bioactivos que promueven la regeneración tisular. [ 2 ] Idealmente, estos materiales bioactivos deberían ser osteoinductivos , osteoconductores y osteointegrables . [ 59 ] Los materiales de sustitución ósea destinados a reemplazar el hueso autólogo o alogénico consisten en cerámicas bioactivas, vidrios bioactivos y polímeros biológicos y sintéticos. La base de la ingeniería de tejidos óseos es que los materiales se reabsorberán y reemplazarán con el tiempo por el propio tejido biológico regenerado del cuerpo. [ 60 ]

La ingeniería de tejidos no se limita solo al hueso: una gran cantidad de investigación se dedica al cartílago, [ 64 ] ligamento, [ 65 ] músculo esquelético, [ 66 ] piel, [ 67 ] vaso sanguíneo, [ 68 ] y también a la ingeniería de tejido neural [ 69 ] .

Administración de medicamentos

Los fármacos y los biopolímeros pueden cargarse en nanofibras mediante adsorción simple, adsorción de nanopartículas y ensamblaje multicapa.

La administración exitosa de terapias al objetivo previsto depende en gran medida de la elección del transportador de fármacos. Los criterios para un transportador de fármacos ideal incluyen el máximo efecto al administrar el fármaco al órgano objetivo, la evasión del sistema inmunitario del cuerpo durante el proceso de acceso al órgano, la retención de las moléculas terapéuticas desde las etapas preparatorias hasta la administración final del fármaco, y la liberación adecuada del fármaco para ejercer el efecto terapéutico deseado. [ 8 ] Las nanofibras se están estudiando como posibles candidatas a transportadores de fármacos. [ 9 ] [ 10 ] [ 70 ] Los polímeros naturales como la gelatina y el alginato son buenos biomateriales para la fabricación de nanofibras transportadoras debido a su biocompatibilidad y biodegradabilidad , que resultan en la ausencia de daño al tejido del huésped y la ausencia de acumulación tóxica en el cuerpo humano, respectivamente. Debido a su morfología cilíndrica, las nanofibras poseen una alta relación superficie-volumen. Como resultado, las fibras poseen una alta capacidad de carga de fármacos y pueden liberar moléculas terapéuticas sobre una gran superficie. [ 8 ] [ 47 ] Mientras que la relación superficie-volumen solo puede controlarse ajustando el radio para vesículas esféricas, las nanofibras tienen más grados de libertad para controlar la relación variando tanto la longitud como el radio de la sección transversal. Esta capacidad de ajuste es importante para su aplicación en sistemas de administración de fármacos en los que los parámetros funcionales deben controlarse con precisión. [ 8 ]

Estudios preliminares indican que los antibióticos y los fármacos anticancerígenos pueden encapsularse en nanofibras electrohiladas añadiendo el fármaco a la solución polimérica antes del electrohilado. [ 71 ] [ 72 ] Los andamios de nanofibras con carga superficial son útiles como barreras de adhesión entre órganos y tejidos internos después de la cirugía. [ 73 ] [ 74 ] La adhesión se produce durante el proceso de curación y puede provocar complicaciones como dolor crónico y fracaso de la reoperación. [ 73 ] [ 74 ] [ 75 ]

diagnóstico de cáncer

Aunque el examen patológico es el método estándar actual para la caracterización molecular en la detección de biomarcadores en tumores, estos análisis de muestra única no tienen en cuenta la naturaleza genómica diversa de los tumores. [ 14 ] Considerando la naturaleza invasiva, el estrés psicológico y la carga financiera que suponen las biopsias tumorales repetidas en los pacientes, los biomarcadores que podrían evaluarse mediante procedimientos mínimamente invasivos, como las extracciones de sangre, representan una oportunidad para el avance de la medicina de precisión.

La biopsia líquida es una opción cada vez más popular como alternativa a la biopsia de tumores sólidos. [ 14 ] [ 15 ] Consiste simplemente en una extracción de sangre que contiene células tumorales circulantes (CTC) que se desprenden de tumores sólidos y pasan al torrente sanguíneo. Los pacientes con cáncer metastásico tienen más probabilidades de tener CTC detectables en el torrente sanguíneo, pero las CTC también existen en pacientes con enfermedades localizadas. Se ha descubierto que el número de CTC presentes en el torrente sanguíneo de pacientes con cáncer de próstata y colorrectal metastásico es un factor pronóstico de la supervivencia global de los tumores. [ 16 ] [ 76 ] También se ha demostrado que las CTC informan sobre el pronóstico en etapas tempranas de la enfermedad. [ 77 ]

Mecanismo de captura y liberación de CTC del chip termosensible de tercera generación.

Recientemente, Ke et al. desarrollaron un chip NanoVelcro que captura las CTC de muestras de sangre. [ 15 ] Cuando la sangre pasa a través del chip, las nanofibras recubiertas con anticuerpos de proteínas se unen a las proteínas expresadas en la superficie de las células cancerosas y actúan como Velcro para atrapar las CTC para su análisis. Los ensayos NanoVelcro CTC pasaron por tres generaciones de desarrollo. El chip NanoVelcro de primera generación se creó para la enumeración de CTC para el pronóstico, la estadificación y el monitoreo dinámico del cáncer. [ 78 ] La segunda generación NanoVelcro-LCM se desarrolló para el aislamiento de CTC de células individuales. [ 79 ] [ 80 ] Las CTC aisladas individualmente pueden someterse a genotipado de CTC individual. El chip termorresponsivo de tercera generación permitió la purificación de CTC. [ 15 ] [ 81 ] Los cepillos de polímero de nanofibras experimentan cambios conformacionales dependientes de la temperatura para capturar y liberar las CTC.

batería de litio-aire

Entre los numerosos dispositivos avanzados de almacenamiento de energía electroquímica, las baterías recargables de litio-aire son de particular interés debido a sus considerables capacidades de almacenamiento de energía y altas densidades de potencia. [ 17 ] [ 18 ] Durante el uso de la batería, los iones de litio se combinan con el oxígeno del aire para formar partículas de óxidos de litio , que se adhieren a las fibras de carbono del electrodo. Durante la recarga, los óxidos de litio se separan nuevamente en litio y oxígeno, que se liberan de nuevo a la atmósfera. Esta secuencia de conversión es altamente ineficiente porque existe una diferencia de voltaje significativa de más de 1,2 voltios entre el voltaje de salida y el voltaje de carga de la batería, lo que significa que aproximadamente el 30% de la energía eléctrica se pierde en forma de calor durante la carga de la batería. [ 17 ] Además, los grandes cambios de volumen resultantes de la conversión continua de oxígeno entre su estado gaseoso y sólido ejercen presión sobre el electrodo y limitan su vida útil.

Esquema de una batería de litio-aire. En el caso de la batería de litio-aire basada en nanofibras, el cátodo estaría compuesto de nanofibras de carbono.

El rendimiento de estas baterías depende de las características del material que compone el cátodo . Los materiales de carbono se han utilizado ampliamente como cátodos debido a su excelente conductividad eléctrica, gran superficie y estabilidad química. [ 19 ] [ 82 ] Especialmente relevantes para las baterías de litio-aire, los materiales de carbono actúan como sustratos para soportar óxidos metálicos. Las nanofibras de carbono electrohiladas sin aglutinante son candidatas potenciales particularmente buenas para ser utilizadas en electrodos en baterías de litio-oxígeno porque no tienen aglutinantes, tienen estructuras macroporosas abiertas, tienen carbonos que soportan y catalizan las reacciones de reducción de oxígeno y tienen versatilidad. [ 83 ]

Zhu et al. desarrollaron un cátodo novedoso que puede almacenar litio y oxígeno en el electrodo que denominaron nanolithia, que es una matriz de nanofibras de carbono incrustadas periódicamente con óxido de cobalto . [ 84 ] Estos óxidos de cobalto proporcionan estabilidad a la nanolithia que contiene superóxido, normalmente inestable. En este diseño, el oxígeno se almacena como LiO 2 y no se convierte entre formas gaseosas y sólidas durante la carga y descarga. Cuando la batería se está descargando, los iones de litio en la nanolithia reaccionan con el oxígeno superóxido de la matriz para formar Li 2 O 2 y Li 2 O. El oxígeno permanece en su estado sólido mientras transita entre estas formas. Las reacciones químicas de estas transiciones proporcionan energía eléctrica. Durante la carga, las transiciones ocurren en sentido inverso.

sensores ópticos

Las fibras ópticas de polímero han generado un interés creciente en los últimos años. [ 20 ] [ 21 ] Debido a su bajo costo, facilidad de manejo, transparencia de longitud de onda larga , gran flexibilidad y biocompatibilidad, las fibras ópticas de polímero muestran un gran potencial para redes de corta distancia, detección óptica y suministro de energía. [ 22 ] [ 85 ]

Las nanofibras electrohiladas son particularmente adecuadas para sensores ópticos, ya que la sensibilidad del sensor aumenta con el incremento del área superficial por unidad de masa. La detección óptica funciona mediante la detección de iones y moléculas de interés a través del mecanismo de extinción de fluorescencia . Wang et al. desarrollaron con éxito sensores ópticos de película delgada nanofibrosa para la detección de iones metálicos (Fe³⁺ y Hg²⁺ ) y 2,4-dinitrotolueno (DNT) utilizando la técnica de electrohilado. [ 20 ]

Los puntos cuánticos muestran propiedades ópticas y eléctricas útiles, incluyendo alta ganancia óptica y estabilidad fotoquímica . Diversos puntos cuánticos se han incorporado con éxito a nanofibras de polímero. [ 86 ] Meng et al. demostraron que un sensor de nanofibras de polímero dopado con puntos cuánticos para la detección de humedad muestra una respuesta rápida, alta sensibilidad y estabilidad a largo plazo, a la vez que requiere un bajo consumo de energía. [ 87 ]

Kelly et al. desarrollaron un sensor que alerta a los socorristas cuando los filtros de carbón de sus respiradores se saturan con partículas de humo tóxico. [ 23 ] Los respiradores suelen contener carbón activado que atrapa las toxinas en suspensión en el aire. A medida que los filtros se saturan, los productos químicos comienzan a pasar y los respiradores se vuelven inservibles. Para determinar fácilmente cuándo se agota el filtro, Kelly y su equipo desarrollaron una máscara equipada con un sensor compuesto por nanofibras de carbono ensambladas en estructuras repetitivas llamadas cristales fotónicos que reflejan longitudes de onda de luz específicas. Los sensores presentan un color iridiscente que cambia cuando las fibras absorben toxinas.

Filtración de aire

Las pinturas y los revestimientos protectores de los muebles contienen compuestos orgánicos volátiles como el tolueno y el formaldehído.

Las nanofibras electrohiladas son útiles para eliminar compuestos orgánicos volátiles (COV) de la atmósfera. Scholten et al. demostraron que la adsorción y desorción de COV mediante membranas nanofibrosas electrohiladas eran más rápidas que las del carbón activado convencional. [ 24 ]

La contaminación del aire en las cabinas de los equipos mineros preocupa a los mineros, las empresas mineras y los organismos gubernamentales como la Administración de Seguridad y Salud Minera (MSHA). Estudios recientes realizados con fabricantes de equipos mineros y la MSHA han demostrado que los filtros de nanofibras pueden reducir la concentración de polvo en las cabinas en mayor medida que los filtros de celulosa estándar. [ 25 ]

Las nanofibras se pueden usar en mascarillas para proteger a las personas de virus , bacterias , contaminación atmosférica , polvo , alérgenos y otras partículas. Su eficiencia de filtración es de aproximadamente el 99,9% y el principio de filtración es mecánico. Las partículas en el aire son más grandes que los poros de la red de nanofibras, pero las partículas de oxígeno son lo suficientemente pequeñas como para atravesarla.

Separación de aceite y agua

Las nanofibras poseen la capacidad de separar agua y aceite, especialmente en procesos de sorción cuando el material utilizado presenta superficies oleofílicas e hidrofóbicas. Estas características permiten que las nanofibras se empleen para combatir tanto las aguas residuales aceitosas procedentes de actividades domésticas e industriales, como el agua de mar contaminada con aceite debido al vertido de petróleo al océano durante el transporte y la limpieza de tanques de combustible en buques. [ 37 ]

Ropa deportiva textil

El tejido deportivo con membrana de nanofibras en su interior se basa en la moderna tecnología de nanofibras, donde el núcleo de la membrana consta de fibras con un diámetro 1000 veces menor que el de un cabello humano. Este "tamiz" extremadamente denso, con más de 2500 millones de poros por centímetro cuadrado, elimina el vapor de forma mucho más eficiente y proporciona una mayor resistencia al agua. En términos numéricos, el tejido de nanofibras ofrece los siguientes parámetros:

· RET 1.0 de permeabilidad al vapor y 10.000  mm de columna de agua (versión que prioriza la transpirabilidad)

· RET 4.8 de permeabilidad al vapor y  columna de agua de 30.000 mm (versión que prioriza la resistencia al agua)

Las membranas para prendas de vestir y calzado fabricadas con nanofibras están compuestas de poliuretano, por lo que su producción no es perjudicial para el medio ambiente. Las membranas para ropa deportiva fabricadas con nanofibras son reciclables .

Véase también

Referencias

  1. 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 Vasita R, Katti DS (2006). "Nanofibras y sus aplicaciones en ingeniería de tejidos" . Revista Internacional de Nanomedicina . 1 (1): 15– 30. doi : 10.2147/nano.2006.1.1.15 . PMC 2426767. PMID 17722259 .  
  2. 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 Khajavi R, Abbasipour M, Bahador A (2016). "Andamios de nanofibras biodegradables electrohiladas para ingeniería de tejido óseo" . J Appl Polym Sci . 133 (3): n/a. doi : 10.1002/app.42883 .
  3. ↑ Sivan, Manikandan; Madheswaran, Divyabharathi; Valtera, Jan; Kostakova, Eva Kuzelova; Lukas, David (2022-01-01). "Electrohilado de corriente alterna: Los impactos de varias formas y frecuencias de señales de alto voltaje en la hilabilidad y productividad de nanofibras de policaprolactona" . Materials & Design . 213 110308. doi : 10.1016/j.matdes.2021.110308 . ISSN 0264-1275 . S2CID 245075252 .  
  4. ↑ Teraoka I (2002). Soluciones poliméricas: Introducción a las propiedades físicas . John Wiley & Sons, Inc. ISBN 978-0-471-22451-8.
  5. ↑ Reneker D, Chun I (1996). "Fibras de polímero de diámetro nanométrico producidas por electrohilado" . Nanotechnology . 7 (3): 216– 223. Bibcode : 1996Nanot...7..216R . doi : 10.1088/0957-4484/7/3/009 . S2CID 4498522 . 
  6. 1 2 3 4 5 Li D, Xia Y (2004). "Electrohilado de nanofibras: ¿reinventando la rueda?". Adv Mater . 16 (14): 1151– 1170. Bibcode : 2004AdM....16.1151L . doi : 10.1002/adma.200400719 . S2CID 137659394 . 
  7. 1 2 3 4 5 Ma PX, Zhang R (julio de 1999). "Matriz extracelular fibrosa sintética a nanoescala". Journal of Biomedical Materials Research . 46 (1): 60– 72. doi : 10.1002/(sici)1097-4636(199907)46:1 < 60::aid-jbm7 > 3.0.co ; 2-h . hdl : 2027.42/34415 . PMID 10357136 . 
  8. ^ Sharifi F , Sooriyarachchi AC, Altural H, Montazami R, Rylander MN, Hashemi N (2016) . "Enfoques basados ​​en fibra como sistemas de administración de medicamentos" . ACS Biomater Ciencia Ing . 2 (9): 1411– 1431. doi : 10.1021/acsbiomaterials.6b00281 . PMID 33440580 . 
  9. 1 2 Ahn SY, Mun CH, Lee SH (2015). "Hilado microfluídico de un portador de alginato fibroso con capacidad de carga de fármacos altamente mejorada y perfil de liberación retardada". RSC Adv . 5 (20): 15172– 15181. Bibcode : 2015RSCAd...515172A . doi : 10.1039/C4RA11438H .
  10. 1 2 Garg T, Rath G, Goyal AK (abril de 2015). "Andamio de nanofibras basado en biomateriales: portador dirigido y controlado para la administración de células y fármacos". Journal of Drug Targeting . 23 (3): 202– 21. doi : 10.3109/1061186X.2014.992899 . PMID 25539071. S2CID 8398004 .  
  11. ↑ Farias BV, Pirzada T, Mathew R, Sit TL, Opperman C, Khan SA (2019-12-16). "Nanofibras de polímero electrohiladas como recubrimientos de semillas para la protección de cultivos". ACS Sustainable Chemistry & Engineering . 7 (24): 19848– 19856. doi : 10.1021/acssuschemeng.9b05200 . S2CID 209709462 . 
  12. ↑ Xu T, Ma C, Aytac Z, Hu X, Ng KW, White JC, Demokritou P (2020-06-29). "Mejora de la administración de agroquímicos y el desarrollo de plántulas con recubrimientos de semillas de nanofibras biodegradables y ajustables a base de biopolímeros". ACS Sustainable Chemistry & Engineering . 8 (25): 9537– 9548. doi : 10.1021/acssuschemeng.0c02696 . S2CID 219914870 . 
  13. ↑ De Gregorio PR, Michavila G, Ricciardi Muller L, de Souza Borges C, Pomares MF, Saccol de Sá EL, et al. (04/05/2017). "Rizobacterias beneficiosas inmovilizadas en nanofibras para posible aplicación como bioinoculantes de semillas de soja" . MÁS UNO . 12 (5) e0176930. Código Bib : 2017PLoSO..1276930D . doi : 10.1371/journal.pone.0176930 . PMC 5417607 . PMID 28472087 .   
  14. 1 2 3 Chen JF, Zhu Y, Lu YT, Hodara E, Hou S, Agopian VG, et al. (2016). "Aplicaciones clínicas de los ensayos de células raras NanoVelcro para la detección y caracterización de células tumorales circulantes" . Theranostics . 6 (9): 1425– 39. doi : 10.7150/thno.15359 . PMC 4924510. PMID 27375790 .   
  15. 1 2 3 4 Ke Z, Lin M, Chen JF, Choi JS, Zhang Y, Fong A, et al. (enero de 2015). " La programación de la termorrespuesta de los sustratos NanoVelcro permite la purificación eficaz de células tumorales circulantes en pacientes con cáncer de pulmón" . ACS Nano . 9 (1): 62–70 . doi : 10.1021/nn5056282 . PMC 4310634. PMID 25495128 .   
  16. 1 2 Cristofanilli M, Hayes DF, Budd GT, Ellis MJ, Stopeck A, Reuben JM, et al. (marzo de 2005). "Células tumorales circulantes: un nuevo factor pronóstico para el cáncer de mama metastásico de diagnóstico reciente" . Journal of Clinical Oncology . 23 (7): 1420– 30. doi : 10.1200/JCO.2005.08.140 . PMID 15735118 .  
  17. 1 2 3 Zhang B, Kang F, Tarascon JM, Kim JK (2016). "Avances recientes en nanofibras de carbono electrohiladas y su aplicación en el almacenamiento electroquímico de energía". Prog Mater Sci . 76 : 319–380 . doi : 10.1016/j.pmatsci.2015.08.002 .
  18. 1 2 "Baterías de litio-aire: ha llegado su momento" . The Economist . 6 de agosto de 2016.
  19. 1 2 Yang X, He P, Xia Y (2009). "Preparación de espuma de carbono mesocelular y su aplicación para baterías de litio/oxígeno". Electrochem Commun . 11 (6): 1127– 1130. doi : 10.1016/j.elecom.2009.03.029 .
  20. 1 2 3 Wang X, Drew C, Lee SH, Senecal KJ, Kumar J, Samuelson LA (2002). "Membranas nanofibrosas electrohiladas para sensores ópticos de alta sensibilidad". Nano Lett . 2 (11): 1273– 1275. Bibcode : 2002NanoL...2.1273W . CiteSeerX 10.1.1.459.8052 . doi : 10.1021/nl020216u . 
  21. 1 2 Yang Q, Jiang X, Gu F, Ma Z, Zhang J, Tong L (2008). "Microfibras o nanofibras de polímero para aplicaciones en dispositivos ópticos". J Appl Polym Sci . 110 (2): 1080– 1084. doi : 10.1002/app.28716 .
  22. 1 2 Zubia J, Arrue J ​​(2001). "Fibras ópticas plásticas: una introducción a sus procesos tecnológicos y aplicaciones". Optical Fiber Technology . 7 (2): 101– 140. Bibcode : 2001OptFT...7..101Z . doi : 10.1006/ofte.2000.0355 .
  23. 1 2 Kelly TL, Gao T, Sailor MJ (abril de 2011). "Compuestos de carbono y carbono/silicio con estructura de plantilla en filtros rugosos para la adsorción y detección de vapores orgánicos" . Advanced Materials . 23 (15): 1776–81 . doi : 10.1002/adma.201190052 . PMID 21374740 . 
  24. 1 2 Scholten E, Bromberg L, Rutledge GC, Hatton TA (octubre de 2011). "Fibras de poliuretano electrohiladas para la absorción de compuestos orgánicos volátiles del aire". ACS Applied Materials & Interfaces . 3 (10): 3902– 9. doi : 10.1021/am200748y . hdl : 1721.1/81271 . PMID 21888418. S2CID 7486858 .  
  25. 1 2 Graham K, Ouyang M, Raether T, Grafe T, McDonald B, Knauf P (2002). "Nanofibras poliméricas en aplicaciones de filtración de aire". Decimoquinta Conferencia Técnica Anual y Exposición de la Sociedad Estadounidense de Filtración y Separaciones .
  26. ↑ "Una revisión bibliométrica de los avances y desafíos de las baterías de flujo" . Revista de Ciencia e Ingeniería Electroquímica . 2022.
  27. ^ Maccaferri, Emanuele; Mazzocchetti, Laura; Benelli, Tiziana; Brugo, Tomasso María; Zucchelli, Andrea; Giorgini, Loris (12 de enero de 2022). "Nanofibras NBR/Nomex autoensambladas como telas no tejidas gomosas livianas para impedir la delaminación en CFRP epoxi" . Interfaces y materiales aplicados de ACS . 14 (1): 1885–1899 . doi : 10.1021/acsami.1c17643 . ISSN 1944-8244 . PMC 8763375 . PMID 34939406 .   
  28. 1 2 Nascimento ML, Araújo ES, Cordeiro ER, de Oliveira AH, de Oliveira HP (2015). "Una investigación bibliográfica sobre electrohilado y nanofibras: tendencias históricas, estado actual y desafíos futuros". Patentes recientes en nanotecnología . 9 (2): 76– 85. doi : 10.2174/187221050902150819151532 . PMID 27009122 . 
  29. 1 2 3 Tucker N, Stanger JJ, Staiger MP, Razzaq H, Hofman K (2012). "La historia de la ciencia y la tecnología del electrohilado desde 1600 hasta 1995" (PDF) . J Eng Fibers Fabr . 7 : 63–73 .
  30. ^ Gilbert W. (1600). "De magnete, magnetisque corporibus, et de magno magnete tellure".{{cite journal}}: Para citar una revista se requiere |journal=( ayuda )
  31. ↑ Taylor G (1964). "Desintegración de gotas de agua en un campo eléctrico". Proceedings of the Royal Society A . 280 (1382): 383–39 7. Bibcode : 1964RSPSA.280..383T . doi : 10.1098/rspa.1964.0151 . S2CID 15067908 . 
  32. ↑ Strutt J (1882). "Sobre el equilibrio de masas conductoras líquidas cargadas con electricidad Londres, Edimburgo y Dublín" . Philos. Mag . 14 (87): 184– 186. doi : 10.1080/14786448208628425 .
  33. ↑ Boys C (1887). "Sobre la producción, propiedades y algunos usos sugeridos de los hilos más finos" . Philos. Mag . 23 (145): 489–499 . doi : 10.1080/14786448708628043 .
  34. ↑ Cooley J. "Métodos y aparatos mejorados para separar eléctricamente el componente líquido relativamente volátil del componente de sustancias relativamente fijas de fluidos compuestos" . Espacenet .
  35. ↑ Harold S. "Proceso y aparato para producir telas no tejidas estampadas" . Espacenet .
  36. ↑ Lolla D, Gorse J, Kisielowski C, Miao J, Taylor PL, Chase GG, Reneker DH (enero de 2016). " Moléculas de fluoruro de polivinilideno en nanofibras, visualizadas a escala atómica mediante microscopía electrónica con corrección de aberraciones" . Nanoscale . 8 (1): 120– 8. Bibcode : 2015Nanos...8..120L . doi : 10.1039/C5NR01619C . PMID 26369731. S2CID 205976678 .  
  37. 1 2 Sarbatly R, Krishnaiah D, Kamin Z (mayo de 2016). "Una revisión de nanofibras de polímeros por electrohilado y su aplicación en la separación de petróleo y agua para la limpieza de derrames de petróleo marinos". Marine Pollution Bulletin . 106 ( 1–2 ): 8–16 . Bibcode : 2016MarPB.106....8S . doi : 10.1016/j.marpolbul.2016.03.037 . PMID 27016959 . 
  38. ↑ Sivan M, Madheswaran D, Asadian M, Cools P, Thukkaram M, Van Der Voort P, Morent R, De Geyter N, Lukas D (2020-10-15). "Efectos del tratamiento con plasma en las propiedades volumétricas de las esteras nanofibrosas de policaprolactona fabricadas mediante electrohilado de CA poco común: un estudio comparativo" . Surface and Coatings Technology . 399 126203. doi : 10.1016/j.surfcoat.2020.126203 . ISSN 0257-8972 . S2CID 224924026 .  
  39. ↑ Madheswaran, Divyabharathi; Sivan, Manikandan; Valtera, Jan; Kostakova, Eva Kuzelova; Egghe, Tim; Asadian, Mahtab; Novotny, Vit; Nguyen, Nhung HA; Sevcu, Alena; Morent, Rino; Geyter, Nathalie De (2022). "Hilos compuestos con vainas nanofibrosas antibacterianas producidas por electrohilado de corriente alterna sin colector para aplicaciones de sutura" . Journal of Applied Polymer Science . 139 (13) 51851. doi : 10.1002/app.51851 . ISSN 1097-4628 . S2CID 243969095 .  
  40. ↑ Manikandan, S.; Divyabharathi, M.; Tomas, K.; Pavel, P.; David, L. (2019-01-01). "Producción de nanofibras antimicrobianas de poli(ε-caprolactona) mediante electrohilado de corriente alterna sin aguja" . Materials Today: Proceedings . 6.ª Conferencia Internacional sobre Avances Recientes en Materiales, Minerales y Medio Ambiente (RAMM) 2018, RAMM 2018, 27-29 de noviembre de 2018, Penang, Malasia. 17 : 1100-1104 . doi : 10.1016/j.matpr.2019.06.526 . ISSN 2214-7853 . S2CID 202207593 .  
  41. ↑ Garg K, Bowlin GL (marzo de 2011). "Chorros de electrohilado y estructuras nanofibrosas" . Biomicrofluidics . 5 ( 1): 13403. doi : 10.1063/1.3567097 . PMC 3082340. PMID 21522493 .  
  42. ↑ Kim KW, Lee KH, Khil MS, Ho YS, Kim HY (2004). "El efecto del peso molecular y la velocidad lineal de la superficie del tambor en las propiedades de los no tejidos de poli(tereftalato de etileno) electrohilados". Fibers Polym . 5 (2): 122– 127. doi : 10.1007/BF02902925 . S2CID 137021572 . 
  43. ↑ Dersch R, Liu T, Schaper AK, Greiner A, Wendorff JH (2003). "Nanofibras electrohiladas: estructura interna y orientación intrínseca". Polym Chem . 41 (4): 545– 553. Bibcode : 2003JPoSA..41..545D . doi : 10.1002/pola.10609 .
  44. ↑ Beachley V, Wen X (abril de 2009). "Efecto de los parámetros de electrohilado en el diámetro y la longitud de las nanofibras" . Materials Science & Engineering. C, Materiales para aplicaciones biológicas . 29 (3): 663– 668. doi : 10.1016/j.msec.2008.10.037 . PMC 3065832. PMID 21461344 .  
  45. ↑ Leach MK, Feng ZQ, Tuck SJ, Corey JM (enero de 2011). "Fundamentos de la electrohilatura: optimización de la solución y los parámetros del aparato" . Journal of Visualized Experiments . 47 (47): 2494. doi : 10.3791/2494 . PMC 3182658. PMID 21304466 .  
  46. 1 2 3 4 Huang ZM, Zhang YZ, Kotaki M, Ramakrishna S (2003). "Una revisión sobre nanofibras de polímeros por electrohilado y sus aplicaciones en nanocompuestos". Compos Sci Technol . 63 (15): 2223– 2253. doi : 10.1016/S0266-3538(03)00178-7 . S2CID 4511766 . 
  47. 1 2 3 Cheng J, Jun Y, Qin J, Lee SH (enero de 2017). "Electrohilado versus hilado microfluídico de fibras funcionales para aplicaciones biomédicas". Biomaterials . 114 : 121–143 . doi : 10.1016/j.biomaterials.2016.10.040 . PMID 27880892 . 
  48. 1 2 3 Ma, P. (2004). "Andamios para la fabricación de tejidos" . Materials Today . 7 (5): 30– 40. doi : 10.1016/S1369-7021(04)00233-0 .
  49. ↑ Ramakrishna S, et al. (2005). Introducción a la electrohilatura y las nanofibras . World Scientific. ISBN  978-981-256-415-3.
  50. ↑ Ondarcuhu T, Joachim C (1998). "Drawing a single nanofiber over hundred of microns". Europhys Lett . 42 (2): 215– 220. Bibcode : 1998EL.....42..215O . doi : 10.1209/epl/i1998-00233-9 . S2CID 250737386 . 
  51. 1 2 Martin C (1995). "Síntesis por plantilla de nanoestructuras poliméricas conductoras electrónicas". Acc Chem Res . 28 (2): 61– 68. doi : 10.1021/ar00050a002 .
  52. 1 2 Martin CR (diciembre de 1994). "Nanomateriales: un enfoque sintético basado en membranas". Science . 266 (5193): 1961– 6. Bibcode : 1994Sci...266.1961M . doi : 10.1126/science.266.5193.1961 . PMID 17836514 . S2CID 45456343 .  
  53. ↑ Malkar NB, Lauer-Fields JL, Juska D, Fields GB (2003). "Caracterización de péptidos anfifílicos que poseen secuencias de activación celular". Biomacromolecules . 4 (3): 518– 28. doi : 10.1021/bm0256597 . PMID 12741765 . 
  54. ↑ Zhang C, Xue X, Luo Q, Li Y, Yang K, Zhuang X, et al. (noviembre de 2014). "Nanofibras peptídicas autoensambladas diseñadas como enzimas biológicas para catalizar la hidrólisis de ésteres". ACS Nano . 8 (11): 11715–23 . doi : 10.1021/nn5051344 . PMID 25375351 .  
  55. ↑ Shih YR, Chen CN, Tsai SW, Wang YJ, Lee OK (noviembre de 2006). "Crecimiento de células madre mesenquimales en nanofibras de colágeno tipo I electrohiladas" . Stem Cells . 24 (11): 2391–7 . doi : 10.1634/stemcells.2006-0253 . PMID 17071856 . 
  56. ↑ Kim KH, Jeong L, Park HN, Shin SY, Park WH, Lee SC, et al. (noviembre de 2005). "Eficacia biológica de las membranas de nanofibras de fibroína de seda para la regeneración ósea guiada". Journal of Biotechnology . 120 (3): 327–39 . doi : 10.1016/j.jbiotec.2005.06.033 . PMID 16150508 .  
  57. ^ Azimi B, Nourpanah P, Rabiee M, Arbab S (2014). "Fibra de poli (ε-caprolactona): una descripción general". J Eng Fibras Fabr . 9 (3): 74-90 .
  58. ↑ Hejazi F, Mirzadeh H (septiembre de 2016). "Nuevo andamio 3D con propiedades físicas y de respuesta celular mejoradas para la regeneración de tejido óseo, fabricado mediante electrohilado/electropulverización con patrones". Journal of Materials Science. Materials in Medicine . 27 (9): 143. doi : 10.1007/s10856-016-5748-8 . PMID 27550014. S2CID 23987237 .  
  59. 1 2 3 4 5 Burg KJ, Porter S, Kellam JF (diciembre de 2000). "Desarrollos de biomateriales para la ingeniería de tejido óseo". Biomaterials . 21 (23): 2347– 59. doi : 10.1016/s0142-9612(00)00102-2 . PMID 11055282 . 
  60. 1 2 Sun B, Long YZ, Zhang HD, Li MM, Duvail JL, Jiang XY, Yin HL (2014). "Avances en macroestructuras nanofibrosas tridimensionales mediante electrohilado". Prog Polym Sci . 39 (5): 862– 890. doi : 10.1016/j.progpolymsci.2013.06.002 .
  61. ↑ Simon, Eric M. (1988). "INFORME FINAL DE LA FASE I DE LOS NIH: SUSTRATOS FIBROSOS PARA CULTIVO CELULAR (R3RR03544A) (Descarga en PDF disponible)" . ResearchGate . Consultado el 22 de mayo de 2017 .
  62. ↑ Sukumar UK, Packirisamy G (2019-10-08). "Fabricación de un andamio nanofibroso injertado con microesferas de poliestireno funcionalizadas con gelatina para manifestar señales nanomecánicas de fibroblastos estimulados por estiramiento". ACS Applied Bio Materials . 2 (12): 5323– 5339. doi : 10.1021/acsabm.9b00580 . PMID 35021533 . S2CID 208733153 .  
  63. 1 2 3 4 Betz RR (mayo de 2002). "Limitaciones del autoinjerto y el aloinjerto: nuevas soluciones sintéticas". Orthopedics . 25 (5 Suppl): s561-70. doi : 10.3928/0147-7447-20020502-04 . PMID 12038843 . 
  64. ↑ Tuli R, Li WJ, Tuan RS (2003). "Estado actual de la ingeniería de tejidos cartilaginosos" . Arthritis Research & Therapy . 5 (5): 235– 8. doi : 10.1186/ar991 . PMC 193737. PMID 12932283 .  
  65. ↑ Lin VS, Lee MC, O'Neal S, McKean J, Sung KL (octubre de 1999). "Ingeniería de tejidos ligamentosos mediante andamios de fibra biodegradable sintética". Ingeniería de tejidos . 5 (5): 443– 52. doi : 10.1089/ten.1999.5.443 . PMID 10586100 . 
  66. ↑ Riboldi SA, Sampaolesi M, Neuenschwander P, Cossu G, Mantero S (agosto de 2005). "Membranas de poliéster uretano degradables electrohiladas: andamios potenciales para la ingeniería de tejidos musculares esqueléticos" . Biomaterials . 26 (22): 4606–15 . doi : 10.1016/j.biomaterials.2004.11.035 . PMID 15722130 . 
  67. ↑ Matthews JA, Wnek GE, Simpson DG, Bowlin GL (2002). "Electrohilado de nanofibras de colágeno". Biomacromolecules . 3 (2): 232– 8. doi : 10.1021/bm015533u . PMID 11888306 . 
  68. ↑ Mo XM, Xu CY, Kotaki M, Ramakrishna S (mayo de 2004). "Nanofibras de P(LLA-CL) electrohiladas: una matriz extracelular biomimética para la proliferación de células musculares lisas y endoteliales". Biomaterials . 25 (10): 1883–90 . doi : 10.1016/j.biomaterials.2003.08.042 . PMID 14738852 . 
  69. ↑ Yang F, Xu CY, Kotaki M, Wang S, Ramakrishna S (2004). "Caracterización de células madre neurales en un andamio nanofibroso de poli(ácido L-láctico) electrohilado". Journal of Biomaterials Science. Polymer Edition . 15 (12): 1483– 97. doi : 10.1163/1568562042459733 . PMID 15696794 . S2CID 2990409 .  
  70. ↑ Fogaça R, Ouimet MA, Catalani LH, Uhrich KE (2013). Poli(anhídrido-ésteres) y mezclas con base bioactiva para la liberación controlada de fármacos . American Chemical Society. ISBN 978-0-8412-2799-6.
  71. ↑ Hu X, Liu S, Zhou G, Huang Y, Xie Z, Jing X (julio de 2014). "Electrohilado de nanofibras poliméricas para aplicaciones de administración de fármacos". Journal of Controlled Release . 185 : 12–21 . doi : 10.1016/j.jconrel.2014.04.018 . PMID 24768792 . 
  72. ↑ Yoo HS, Kim TG, Park TG (octubre de 2009). "Nanofibras electrohiladas funcionalizadas en superficie para ingeniería de tejidos y administración de fármacos". Advanced Drug Delivery Reviews . 61 (12): 1033– 42. doi : 10.1016/j.addr.2009.07.007 . PMID 19643152 . 
  73. 1 2 Zong X, Li S, Chen E, Garlick B, Kim KS, Fang D, et al. (noviembre de 2004). "Prevención de adherencias abdominales inducidas por cirugía mediante membranas nanofibrosas bioabsorbibles electrohiladas a base de poli(lactida-co-glicólido)" . Annals of Surgery . 240 (5): 910– 5. doi : 10.1097/01.sla.0000143302.48223.7e . PMC 1356499. PMID 15492575 .   
  74. 1 2 Kumbar SG, Nair LS, Bhattacharyya S, Laurencin CT (2006). "Nanofibras poliméricas como nuevos portadores para la administración de moléculas terapéuticas". Journal of Nanoscience and Nanotechnology . 6 ( 9– 10): 2591– 607. doi : 10.1166/jnn.2006.462 . PMID 17048469 . 
  75. ↑ Ignatova M, Rashkov I, Manolova N (abril de 2013). "Materiales electrohilados cargados con fármacos en aplicaciones de apósitos para heridas y en el tratamiento local del cáncer". Expert Opinion on Drug Delivery . 10 (4): 469– 83. doi : 10.1517/17425247.2013.758103 . PMID 23289491. S2CID 24627745 .  
  76. ↑ Cohen SJ, Punt CJ, Iannotti N, Saidman BH, Sabbath KD, Gabrail NY, et al. (julio de 2008). "Relación de las células tumorales circulantes con la respuesta tumoral, la supervivencia libre de progresión y la supervivencia global en pacientes con cáncer colorrectal metastásico" . Journal of Clinical Oncology . 26 (19): 3213–21 . doi : 10.1200/JCO.2007.15.8923 . PMID 18591556 .  
  77. ↑ Rack B, Schindlbeck C, Jückstock J, Andergassen U, Hepp P, Zwingers T, et al. (mayo de 2014). "Las células tumorales circulantes predicen la supervivencia en pacientes con cáncer de mama de riesgo medio a alto en etapa temprana" . Journal of the National Cancer Institute . 106 (5): 1– 11. doi : 10.1093 / jnci/dju066 . PMC 4112925. PMID 24832787 .   
  78. ↑ Lu YT, Zhao L, Shen Q, Garcia MA, Wu D, Hou S, et al. (diciembre de 2013). "Chip NanoVelcro para la enumeración de CTC en pacientes con cáncer de próstata" . Methods . 64 ( 2): 144– 52. doi : 10.1016/j.ymeth.2013.06.019 . PMC 3834112. PMID 23816790 .   
  79. ↑ Jiang R, Lu YT, Ho H, Li B, Chen JF, Lin M, et al. (diciembre de 2015). " Una comparación de células tumorales circulantes aisladas y biopsias de tejido mediante secuenciación del genoma completo en cáncer de próstata" . Oncotarget . 6 (42): 44781–93 . doi : 10.18632/oncotarget.6330 . PMC 4792591. PMID 26575023 .   
  80. ↑ Zhao L, Lu YT, Li F, Wu K, Hou S, Yu J, et al. (junio de 2013). "Aislamiento de células tumorales circulantes de próstata de alta pureza mediante un microchip con nanofibras de polímero para la secuenciación del exoma completo" . Advanced Materials . 25 (21): 2897– 902. Bibcode : 2013AdM....25.2897Z . doi : 10.1002/adma.201205237 . PMC 3875622. PMID 23529932 .   
  81. ↑ Hou S, Zhao H, Zhao L, Shen Q, Wei KS, Suh DY, et al. (marzo de 2013). " Captura y liberación estimulada de células tumorales circulantes en nanoestructuras de silicio injertadas con polímeros" . Advanced Materials . 25 (11): 1547– 51. Bibcode : 2013AdM....25.1547H . doi : 10.1002/adma.201203185 . PMC 3786692. PMID 23255101 .   
  82. ↑ Mitchell RR, Gallant BM, Thompson CV, Shao-Horn Y (2011). "Electrodos de nanofibras de carbono para baterías recargables de LiO2 de alta energía". Energy Environ Sci . 4 (8): 2952– 2958. doi : 10.1039/c1ee01496j . S2CID 96799565 . 
  83. ↑ Singhal R, Kalra V (2016). "Nanofibras de carbono jerárquicamente porosas sin aglutinante decoradas con nanopartículas de cobalto como cátodos eficientes para baterías de litio-oxígeno". RSC Adv . 6 (105): 103072– 103080. Bibcode : 2016RSCAd...6j3072S . doi : 10.1039/C6RA16874D .
  84. ↑ Zhu Z, Kushima A, Yin Z, Qi L, Amine K, Lu J, Li J (2016). "Cátodos de nanolitio redox de aniones para baterías de iones de litio". Nature Energy . 1 (8): 16111. Bibcode : 2016NatEn...116111Z . doi : 10.1038/nenergy.2016.111 . S2CID 366009 . 
  85. ↑ Peters K (2011). "Sensores de fibra óptica de polímero: una revisión". Smart Mater Struct . 20 (1) 013002. Bibcode : 2011SMaS...20a3002P . doi : 10.1088/0964-1726/20/1/013002 . S2CID 52238312 . 
  86. ↑ Liu H, Edel JB, Bellan LM, Craighead HG (abril de 2006). "Nanofibras de polímero electrohiladas como guías de onda ópticas sublongitudinales que incorporan puntos cuánticos". Small . 2 (4): 495–9 . doi : 10.1002/smll.200500432 . PMID 17193073 . 
  87. ↑ Meng C, Xiao Y, Wang P, Zhang L, Liu Y, Tong L (septiembre de 2011). "Nanofibras de polímero dopadas con puntos cuánticos para detección óptica". Advanced Materials . 23 (33): 3770–4 . doi : 10.1002/adma.201101392 . PMID 21766349. S2CID 6264401 .