Nowadays, biomaterials have become a crucial element in numerous biomedical, preclinical, and clinical applications. The use of nanoparticles entails a great potential in these fields mainly because of the high ratio of surface atoms that modify the physicochemical properties and increases the chemical reactivity. Among them, carbon nanotubes (CNTs) have emerged as a powerful tool to improve biomedical approaches in the management of numerous diseases. CNTs have an excellent ability to penetrate cell membranes, and the sp2 hybridization of all carbons enables their functionalization with almost every biomolecule or compound, allowing them to target cells and deliver drugs under the appropriate environmental stimuli. Besides, in the new promising field of artificial biomaterial generation, nanotubes are studied as the load in nanocomposite materials, improving their mechanical and electrical properties, or even for direct use as scaffolds in body tissue manufacturing. Nevertheless, despite their beneficial contributions, some major concerns need to be solved to boost the clinical development of CNTs, including poor solubility in water, low biodegradability and dispersivity, and toxicity problems associated with CNTs' interaction with biomolecules in tissues and organs, including the possible effects in the proteome and genome. This review performs a wide literature analysis to present the main and latest advances in the optimal design and characterization of carbon nanotubes with biomedical applications, and their capacities in different areas of preclinical research.

中文翻译：

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生物医学中的碳纳米管。

如今，生物材料已成为众多生物医学，临床前和临床应用中的关键要素。纳米颗粒的使用在这些领域具有巨大的潜力，这主要是因为表面原子的比例高，这些表面原子修饰了物理化学性质并增加了化学反应性。其中，碳纳米管（CNTs）已成为一种强大的工具，可以改善多种疾病管理中的生物医学方法。CNT具有出色的穿透细胞膜的能力，并且所有碳的sp2杂交使它们几乎可以与每种生物分子或化合物一起功能化，从而使其能够靶向细胞并在适当的环境刺激下递送药物。此外，在人造生物材料产生的新领域，研究了纳米管作为纳米复合材料中的负载，改善了其机械和电气性能，甚至直接用作人体组织制造中的支架。尽管如此，尽管它们做出了有益的贡献，但仍需要解决一些主要问题以促进CNTs的临床发展，包括在水中的溶解性差，生物降解性和分散性低以及与CNTs与组织和器官中的生物分子相互作用有关的毒性问题，包括可能对蛋白质组和基因组产生影响。这篇综述进行了广泛的文献分析，以介绍具有生物医学应用的碳纳米管的最佳设计和表征的主要和最新进展，以及它们在临床前研究的不同领域的能力。甚至直接用作人体组织制造的支架。尽管如此，尽管它们做出了有益的贡献，但仍需要解决一些主要问题以促进CNTs的临床发展，包括在水中的溶解性差，生物降解性和分散性低以及与CNTs与组织和器官中的生物分子相互作用有关的毒性问题，包括可能对蛋白质组和基因组产生影响。这篇综述进行了广泛的文献分析，以介绍具有生物医学应用的碳纳米管的最佳设计和表征的主要和最新进展，以及它们在临床前研究的不同领域的能力。甚至直接用作人体组织制造的支架。尽管如此，尽管它们做出了有益的贡献，但仍需要解决一些主要问题以促进CNTs的临床发展，包括在水中的溶解性差，生物降解性和分散性低以及与CNTs与组织和器官中的生物分子相互作用有关的毒性问题，包括可能对蛋白质组和基因组产生影响。这篇综述进行了广泛的文献分析，以介绍具有生物医学应用的碳纳米管的最佳设计和表征的主要和最新进展，以及它们在临床前研究的不同领域的能力。需要解决一些主要问题以促进CNT的临床发展，包括在水中的溶解性差，生物降解性和分散性低以及与CNT与组织和器官中的生物分子相互作用相关的毒性问题，包括对蛋白质组和基因组的可能影响。这篇综述进行了广泛的文献分析，以介绍具有生物医学应用的碳纳米管的最佳设计和表征的主要和最新进展，以及它们在临床前研究的不同领域的能力。需要解决一些主要问题以促进CNT的临床发展，包括在水中的溶解性差，生物降解性和分散性低以及与CNT与组织和器官中的生物分子相互作用相关的毒性问题，包括对蛋白质组和基因组的可能影响。这篇综述进行了广泛的文献分析，以介绍具有生物医学应用的碳纳米管的最佳设计和表征的主要和最新进展，以及它们在临床前研究的不同领域的能力。