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Les nanomatériaux ont un large éventail d'applications dans les domaines de la bio-ingénierie et de la pharmacie, et les nanotubes de carbone (NTC) comptent parmi les membres les plus polyvalents et les mieux caractérisés de ce groupe de matériaux. Les PNE à base de carbone comprennent les nanotubes de carbone à paroi simple ou multiple (SWCNT et MWCNT), les fullerènes sphériques et les dendrimères. Parmi tous les PNE, les PNE à base de carbone attirent beaucoup d'attention pour leurs applications biomédicales potentielles, telles que la conception de biocapteurs, la conception de médicaments, l'administration de médicaments, la thérapie tumorale et l'ingénierie tissulaire, en raison de leurs propriétés électroniques, optiques et mécaniques. Les NTCs vierges sont inertes dans la nature, il faut donc les fonctionnaliser pour les rendre réactifs. La biocompatibilité de ces NTC fonctionnalisés et de leurs composites doit être testée avant d'être appliquée en temps réel dans le système biologique. La toxicité d'un échantillon de NTC dépend de sa composition, de sa géométrie et de sa fonctionnalisation de surface. Plusieurs études ont suggéré que les NTCs bien fonctionnalisés sont sans danger pour les cellules animales, alors que les NTCs bruts ou sans fonctionnalisation montrent une toxicité sévère pour les cellules animales ou humaines, même à des doses modérées.