Narendra Reddy und Yiqi Yang
Pflanzenproteine bieten ein großes Potenzial für medizinische Anwendungen, stellen jedoch erhebliche Herausforderungen bei der Herstellung von Biomaterialien dar. Trotz erheblicher Anstrengungen, insbesondere im letzten Jahrzehnt, zur Entwicklung polymerer Biomaterialien gibt es keine Polymere, die sich ideal für die Gewebezüchtung, Arzneimittelverabreichung und andere medizinische Anwendungen eignen. Daher wird weiterhin nach neuen Quellen für Biomaterialien gesucht. Natürliche Proteine wie Kollagen und Seide, Kohlenhydrate wie Chitosan und Zellulose und synthetische Biopolymere wie Polymilchsäure wurden ausführlich auf potenzielle medizinische Anwendungen untersucht. Biotechnologie und Nanotechnologie wurden ebenfalls weithin eingesetzt, um regenerierte und rekombinante Polymere für medizinische Anwendungen zu entwickeln. Das Aufkommen der Nanotechnologie und ihre vielen Vorteile für medizinische Anwendungen haben zur Entwicklung von Nanofasern und Nanopartikeln aus natürlichen und synthetischen Polymeren für die Gewebezüchtung, kontrollierte Freisetzung und andere medizinische Anwendungen geführt. Derzeit verfügbare natürliche und synthetische Polymere weisen jedoch viele Einschränkungen auf, die ihre Verwendung für medizinische Anwendungen einschränken. Aus natürlichen Polymeren entwickelte Biomaterialien verfügen nicht über die gewünschten mechanischen Eigenschaften für medizinische Anwendungen. So haben beispielsweise aus Kollagen entwickelte Gerüste eine schlechte hydrolytische Stabilität und Versuche, diese Eigenschaften zu vernetzen und zu verbessern, waren nicht erfolgreich, um zytokompatible Biomaterialien zu erhalten. Obwohl Seide ausgezeichnete mechanische Eigenschaften und Biokompatibilität aufweist, zersetzt sie sich langsam und es ist schwierig, Seide aufzulösen und in verschiedene Arten von Biomaterialien zu verarbeiten. Aus den meisten synthetischen Polymeren entwickelte Biomaterialien haben zwar die Biokompatibilität und mechanischen Eigenschaften, aber ihr Abbau zu toxischen Substanzen im Körper ist besorgniserregend. Ebenso weisen Biomaterialien auf Metall- und Keramikbasis nicht die gewünschte Abbaubarkeit auf und sind schwierig zu verschiedenen Formen von Biomaterialien zu verarbeiten.