✖


Jump to content

Нанобиотехнологии

Часть серии статей о
Нанотехнологии
Влияние и применение
Наноматериалы
Молекулярная самосборка
Наноэлектроника
Нанометрология
Молекулярная нанотехнология

Нанобиотехнология , бионанотехнология и нанобиология — термины, обозначающие пересечение нанотехнологий и биологии . [1] Учитывая, что эта тема возникла совсем недавно, бионанотехнология и нанобиотехнология служат общими терминами для различных связанных технологий.

Эта дисциплина помогает обозначить слияние биологических исследований с различными областями нанотехнологий. Концепции, которые расширяются с помощью нанобиологии, включают: наноустройства (такие как биологические машины ), наночастицы и наномасштабные явления, которые происходят в рамках дисциплины нанотехнологий. Этот технический подход к биологии позволяет ученым представлять и создавать системы, которые можно использовать для биологических исследований. Биологически вдохновленные нанотехнологии используют биологические системы в качестве источника вдохновения для еще не созданных технологий. [2] Однако, как и в случае с нанотехнологиями и биотехнологиями , с бионанотехнологией связано множество потенциальных этических проблем .

Рибосома – это биологическая машина .

Наиболее важные задачи, которые часто встречаются в нанобиологии, включают применение наноинструментов для решения соответствующих медицинских/биологических проблем и совершенствование этих приложений. Разработка новых инструментов, таких как пептоидные нанолисты , для медицинских и биологических целей, является еще одной основной целью нанотехнологий. Новые наноинструменты часто создаются путем совершенствования применения уже используемых наноинструментов. Визуализация нативных биомолекул , биологических мембран и тканей также является важной темой для исследователей нанобиологии. Другие темы, касающиеся нанобиологии, включают использование датчиков с консольными матрицами и применение нанофотоники для управления молекулярными процессами в живых клетках. [3]

использование микроорганизмов В последнее время большой интерес вызывает для синтеза функциональных наночастиц. Микроорганизмы могут изменять степень окисления металлов. [ нужна ссылка ] Эти микробные процессы открыли перед нами новые возможности для изучения новых приложений, например, биосинтеза металлических наноматериалов. В отличие от химических и физических методов, микробные процессы синтеза наноматериалов могут осуществляться в водной фазе в щадящих и экологически безопасных условиях. Этот подход стал привлекательным направлением в текущих исследованиях в области зеленой бионанотехнологии в целях устойчивого развития. [4]

Терминология

[ редактировать ]

Эти термины часто используются как взаимозаменяемые. Однако когда проводится различие, оно основано на том, сосредоточено ли внимание на применении биологических идей или на изучении биологии с помощью нанотехнологий. Бионанотехнология обычно относится к изучению того, как можно достичь целей нанотехнологий, изучая, как работают биологические «машины», и адаптируя эти биологические мотивы для улучшения существующих нанотехнологий или создания новых. [5] [6] Нанобиотехнология, с другой стороны, относится к способам использования нанотехнологий для создания устройств для изучения биологических систем. [7]

Другими словами, нанобиотехнология — это, по сути, миниатюрная биотехнология , тогда как бионанотехнология — это специфическое применение нанотехнологии. Например, нанотехнология ДНК или клеточная инженерия могут быть классифицированы как бионанотехнологии, поскольку они предполагают работу с биомолекулами на наноуровне. И наоборот, многие новые медицинские технологии, включающие наночастицы в качестве систем доставки или датчиков, могут быть примерами нанобиотехнологии, поскольку они предполагают использование нанотехнологий для достижения целей биологии.

Определения, перечисленные выше, будут использоваться всякий раз, когда в этой статье проводится различие между нанобио и бионано. Однако, учитывая дублирование использования терминов в современном языке, возможно, потребуется оценить отдельные технологии, чтобы определить, какой термин более подходит. Поэтому их лучше всего обсуждать параллельно.

Концепции

[ редактировать ]
Кинезин ходит по микротрубочкам . Это молекулярно- биологическая машина , которая использует динамику белковых доменов на наномасштабах.

Большинство научных концепций бионанотехнологии заимствованы из других областей. Биохимические принципы, которые используются для понимания материальных свойств биологических систем, занимают центральное место в бионанотехнологии, поскольку те же самые принципы должны использоваться для создания новых технологий. Свойства материалов и их применение, изучаемые в бионауке, включают механические свойства (например, деформация, адгезия, разрушение), электрические/электронные (например, электромеханическая стимуляция, конденсаторы , накопители энергии/батареи), оптические (например, поглощение, люминесценция , фотохимия ), термические (например, термомутабельность, управление температурой), биологический (например, как клетки взаимодействуют с наноматериалами, молекулярные дефекты/дефекты, биосенсорство, биологические механизмы, такие как механоощущение ), нанонаука о заболеваниях (например, генетические заболевания, рак, отказ органов/тканей), а также биологические вычисления (например, ДНК-вычисления ) и сельское хозяйство (целевая доставка пестицидов, гормонов и удобрений. [8] [9] [10] [11] Влияние бионауки, достигнутое посредством структурного и механистического анализа биологических процессов на наноуровне, заключается в их переводе в синтетические и технологические приложения посредством нанотехнологий.

Нанобиотехнология заимствует большую часть своих основ из нанотехнологий. [ нужны разъяснения ] Большинство устройств, предназначенных для нанобиотехнологических целей, непосредственно основаны на других существующих нанотехнологиях. [ нужна ссылка ] Нанобиотехнология часто используется для описания пересекающихся междисциплинарных видов деятельности, связанных с биосенсорами , особенно там, где фотоника , химия, биология, биофизика , наномедицина сходятся и инженерия. Еще одним примером являются измерения в биологии с использованием волноводных методов, таких как интерферометрия с двойной поляризацией .

Приложения

[ редактировать ]

Применение бионанотехнологий чрезвычайно широко распространено. Поскольку это различие сохраняется, нанобиотехнология гораздо более распространена, поскольку она просто предоставляет больше инструментов для изучения биологии. Бионанотехнология, с другой стороны, обещает воссоздать биологические механизмы и пути в форме, которая будет полезна и в других отношениях.

Наномедицина

[ редактировать ]

Наномедицина – это область медицинской науки, применение которой постоянно растет.

Наноботы

В эту область входят нанороботы и биологические машины , которые представляют собой очень полезный инструмент для развития этой области знаний. За последние годы исследователи внесли множество усовершенствований в различные устройства и системы, необходимые для разработки функциональных нанороботов, таких как системы движения и магнитного наведения. [12] [13] Это предполагает новый способ лечения и борьбы с такими заболеваниями, как рак; благодаря нанороботам побочные эффекты химиотерапии можно будет контролировать, уменьшать и даже устранять, поэтому через несколько лет онкологическим больным может быть предложена альтернатива лечению таких заболеваний вместо химиотерапии. [ нужна ссылка ] что вызывает побочные эффекты, такие как выпадение волос, усталость или тошнота, убивая не только раковые клетки, но и здоровые. Наноботы могут быть использованы для различных методов лечения, хирургии, диагностики и медицинской визуализации. [14] – например, посредством адресной доставки лекарств в мозг (аналогично наночастицам ) и в другие места. [15] [16] [17] Программируемость комбинаций таких функций, как «проникновение в ткани, нацеливание на сайт, чувствительность к раздражителям и загрузка груза», делает таких наноботов перспективными кандидатами для « точной медицины ». [18]

На клиническом уровне лечение рака с помощью наномедицины будет состоять из поставки нанороботов пациенту посредством инъекции, которая будет искать раковые клетки, оставляя здоровые нетронутыми. Таким образом, пациенты, получающие лечение с помощью наномедицины, не заметят присутствия этих наномашин внутри себя; единственное, что было бы заметно, — это постепенное улучшение их здоровья. [ нужна ссылка ] Нанобиотехнология может быть полезна для разработки лекарств. [ нужны разъяснения ]

В «прецизионных антибиотиках» было предложено использовать бактериоциновые механизмы для таргетных антибиотиков. [19] [20]

Наночастицы

Наночастицы уже широко используются в медицине. Его приложения частично совпадают с приложениями наноботов, и в некоторых случаях их может быть трудно различить. Их можно использовать для диагностики и адресной доставки лекарств , инкапсулируя лекарства. [21] Некоторыми можно манипулировать с помощью магнитных полей , и, например, экспериментально гормонов . таким образом было достигнуто дистанционно управляемое высвобождение [22]

В качестве примера разрабатываемого передового приложения можно назвать «троянского коня» — дизайнерские наночастицы, которые заставляют клетки крови разъедать — изнутри наружу — части атеросклеротических бляшек , которые вызывают сердечные приступы. [23] [24] [25] и в настоящее время являются наиболее распространенной причиной смерти во всем мире . [26] [27]

Искусственные клетки

Искусственные клетки, такие как синтетические эритроциты, которые обладают всеми или многими известными широкими природными свойствами и способностями естественных клеток, могут быть использованы для загрузки функциональных грузов, таких как гемоглобин , лекарства, магнитные наночастицы и биосенсоры АТФ, которые могут обеспечить дополнительные ненативные клетки. функциональные возможности. [28] [29]

Другой

Было показано, что нановолокна, имитирующие матрикс вокруг клеток и содержащие молекулы, способные двигаться, могут стать потенциальным средством лечения травм спинного мозга у мышей. [30] [31] [32]

Технически генную терапию также можно рассматривать как форму нанобиотехнологии или движение к ней. [33] Примером области разработок, связанных с редактированием генома, которая скорее является нанобиотехнологией, чем более традиционной генной терапией, является синтетическое производство функциональных материалов в тканях. Исследователь заставил червей C. elegans синтезировать, изготавливать и собирать биоэлектронные материалы в клетках своего мозга. Они позволили модулировать свойства мембран в определенных популяциях нейронов и манипулировать поведением живых животных, что может быть полезно при изучении и лечении таких заболеваний, как рассеянный склероз , в частности, и демонстрирует жизнеспособность такого синтетического производства in vivo. [34] [35] [36] Более того, такие генетически модифицированные нейроны могут позволить подключать к нервам внешние компоненты, такие как протезы конечностей. [37]

Наносенсоры на основе, например, нанотрубок, нанопроволок, кантилеверов или атомно-силовой микроскопии могут применяться в диагностических устройствах/сенсорах. [21]

Нанобиотехнологии

[ редактировать ]

Нанобиотехнологию (иногда называемую нанобиологией) в медицине лучше всего можно охарактеризовать как помощь современной медицине в переходе от лечения симптомов к созданию лекарств и регенерации биологических тканей .

Трое американских пациентов получили целые культивированные мочевые пузыри с помощью врачей, использующих в своей практике методы нанобиологии. Кроме того, исследования на животных показали, что матку можно вырастить вне тела , а затем поместить в тело, чтобы произвести на свет ребенка . Лечение стволовыми клетками использовалось для лечения заболеваний, обнаруженных в сердце человека , и проходит клинические испытания в Соединенных Штатах. Также финансируются исследования, позволяющие людям иметь новые конечности, не прибегая к протезированию. Искусственные белки также могут стать доступными для производства без необходимости использования агрессивных химикатов и дорогостоящего оборудования. Было даже высказано предположение, что к 2055 году компьютеры могут быть изготовлены из биохимических веществ и органических солей . [38]

Биосенсоры in vivo

[ редактировать ]

Другой пример современных нанобиотехнологических исследований касается наносфер, покрытых флуоресцентными полимерами. Исследователи стремятся создать полимеры, флуоресценция которых гасится при встрече с определенными молекулами. Разные полимеры будут обнаруживать разные метаболиты. Сферы с полимерным покрытием могут стать частью новых биологических анализов, и эта технология может когда-нибудь привести к созданию частиц, которые можно будет вводить в организм человека для отслеживания метаболитов, связанных с опухолями и другими проблемами со здоровьем . Другим примером, с другой точки зрения, может быть оценка и терапия на наноскопическом уровне, то есть лечение нанобактериями (размером 25-200 нм), как это делает NanoBiotech Pharma. [ нужна ссылка ]

Биосенсоры in vitro

[ редактировать ]

«Наноантенны», сделанные из ДНК – новый тип наноразмерной оптической антенны – могут быть прикреплены к белкам и генерировать сигнал посредством флуоресценции , когда они выполняют свои биологические функции, в частности, при определенных конформационных изменениях . Это может быть использовано для дальнейших нанобиотехнологий, таких как различные типы наномашин, для разработки новых лекарств, для биоисследований и для новых направлений в биохимии. [39] [40]

Энергия

[ редактировать ]

Это также может быть полезно в устойчивой энергетике : в 2022 году исследователи сообщили о напечатанных на 3D-принтере электродах-небоскребах – хотя и микромасштабных , столбы имели наноструктуру пористости из-за напечатанных чернил из наночастиц металла – (нанотехнологии), в которых обитают цианобактерии. для извлечения значительно более устойчивой биоэнергии из фотосинтеза (биотехнологии), чем в более ранних исследованиях. [41] [42] [43] [44] [45]

Нанобиология

[ редактировать ]

Хотя нанобиология находится в зачаточном состоянии, существует множество многообещающих методов, которые могут опираться на нанобиологию в будущем. Биологические системы по своей сути являются наномасштабами; нанонаука должна объединиться с биологией, чтобы создать биомакромолекулы и молекулярные машины, аналогичные природным. Контроль и имитация устройств и процессов, построенных из молекул, является огромной проблемой для конвергентных дисциплин нанобиотехнологии. [46] Все живые существа, включая человека , можно считать нанофабриками . Естественная эволюция оптимизировала «естественную» форму нанобиологии за миллионы лет. В 21 веке люди разработали технологию искусственного использования нанобиологии. Этот процесс лучше всего описать как «органическое слияние с синтетическим». Колонии живых нейронов могут жить вместе на биочипе ; Согласно исследованию Гюнтера Гросса из Университета Северного Техаса . Самособирающиеся нанотрубки могут использоваться в качестве структурной системы. Они будут состоять вместе с родопсинами ; что облегчит процесс оптических вычислений и поможет в хранении биологических материалов. ДНК (как программное обеспечение для всех живых существ) может использоваться как структурная протеомная система – логический компонент молекулярных вычислений. Нед Симан – исследователь из Нью-Йоркского университета – вместе с другими исследователями в настоящее время исследует концепции, похожие друг на друга. [47]

Бионанотехнологии

[ редактировать ]

Отличие от нанобиотехнологии

[ редактировать ]

В широком смысле бионанотехнологию можно отличить от нанобиотехнологии тем, что она относится к нанотехнологиям, в которых используются биологические материалы/компоненты – в принципе они могут использовать или альтернативно используют абиотические компоненты. В медицине (которая занимается биологическими организмами) он играет меньшую роль. Он использует природные или биомиметические системы или элементы для создания уникальных наноразмерных структур и различных приложений, которые могут быть не связаны непосредственно с биологией, а не в основном с биологическими приложениями. Напротив, нанобиотехнология использует биотехнологию, миниатюризированную до нанометрового размера, или включает наномолекулы в биологические системы. В некоторых будущих приложениях оба поля могут быть объединены. [48] [49] [50] [ необходимы дополнительные ссылки ]

ДНК

[ редактировать ]

Нанотехнология ДНК является одним из важных примеров бионанотехнологии. [51] Использование свойств нуклеиновых кислот , таких как ДНК, для создания полезных материалов или устройств, таких как биосенсоры . [52] – перспективное направление современных исследований.

Хранение цифровых данных ДНК в основном относится к использованию синтезированных, но в остальном обычных цепей ДНК для хранения цифровых данных, что может быть полезно, например, для долгосрочного данных с высокой плотностью. хранения [53] к нему нечасто обращаются и не записывают его в качестве альтернативы 5D-оптическому хранению данных или для использования в сочетании с другими нанобиотехнологиями.

Мембранные материалы

[ редактировать ]

Другая важная область исследований связана с использованием свойств мембран для создания синтетических мембран. Белки, которые самособираются с образованием функциональных материалов, могут быть использованы в качестве нового подхода к крупномасштабному производству программируемых наноматериалов. Одним из примеров является разработка амилоидов, обнаруженных в бактериальных биопленках , в виде искусственных наноматериалов , которые можно генетически запрограммировать на получение различных свойств. [54]

Липидные нанотехнологии

[ редактировать ]

Липидная нанотехнология — еще одна важная область исследований в области бионанотехнологии, где физико-химические свойства липидов, такие как их противообрастающие свойства и самосборка, используются для создания наноустройств, которые можно найти в медицине и технике. [55] Липидные нанотехнологии также могут быть использованы для разработки методов эмульсий нового поколения, позволяющих максимизировать как поглощение жирорастворимых питательных веществ, так и возможность включения их в популярные напитки. [56]

Вычисление

[ редактировать ]

« Мемристоры », изготовленные из белковых нанопроволок бактерии Geobacter serreducens , функционирующих при существенно более низких напряжениях, чем описанные ранее, могут позволить создать искусственные нейроны, функционирующие при напряжениях биологических потенциалов действия . Нанопроволоки имеют ряд преимуществ перед кремниевыми нанопроволоками, а мемристоры могут использоваться для непосредственной обработки биосенсорных сигналов , для нейроморфных вычислений (см. также: компьютер с программным обеспечением ) и/или прямой связи с биологическими нейронами . [57] [58] [59]

Другой

[ редактировать ]

Исследования сворачивания белков представляют собой третье важное направление исследований, но оно в значительной степени сдерживается нашей неспособностью предсказать сворачивание белка с достаточно высокой степенью точности. Однако, учитывая множество применений белков в биологических системах, исследования по пониманию сворачивания белков имеют большое значение и могут оказаться плодотворными для бионанотехнологии в будущем. [ нужна ссылка ]

Сельское хозяйство

[ редактировать ]

В сельском хозяйстве сконструированные наночастицы служат наноносителями, содержащими гербициды, химические вещества или гены, которые нацелены на определенные части растений для высвобождения их содержимого. [60] [61]

Ранее сообщалось, что нанокапсулы, содержащие гербициды, эффективно проникают через кутикулу и ткани, обеспечивая медленное и постоянное высвобождение активных веществ. Аналогичным образом, в другой литературе описывается, что наноинкапсулированные удобрения с медленным высвобождением также стали тенденцией к экономии потребления удобрений и минимизации загрязнения окружающей среды посредством точного земледелия. Это лишь несколько примеров из многочисленных исследовательских работ, которые могут открыть широкие возможности для применения нанобиотехнологий в сельском хозяйстве. Кроме того, применение такого рода инженерных наночастиц к растениям следует рассматривать как уровень дружелюбия, прежде чем они будут использоваться в сельскохозяйственной практике. На основании тщательного обзора литературы стало понятно, что имеется лишь ограниченная достоверная информация, объясняющая биологические последствия применения сконструированных наночастиц на обработанных растениях. В некоторых сообщениях подчеркивается фитотоксичность сконструированных наночастиц различного происхождения для растений, обусловленная концентрациями и размерами. В то же время, однако, было зарегистрировано такое же количество исследований с положительным результатом использования наночастиц, которые способствуют естественному росту растений для лечения растений. [62] В частности, по сравнению с другими наночастицами, применение наночастиц серебра и золота дало положительные результаты для различных видов растений с меньшей токсичностью и/или без нее. [63] [64] Листья спаржи, обработанные наночастицами серебра (AgNP), показали повышенное содержание аскорбата и хлорофилла. Аналогичным образом, обработанные AgNPs фасоль и кукуруза имеют увеличенную длину побегов и корней, площадь поверхности листьев, содержание хлорофилла, углеводов и белков, о которых сообщалось ранее. [65] Наночастицы золота использовались для стимулирования роста и урожайности семян Brassica juncea. [66]

Нанобиотехнологии используются в тканевых культурах . [67] Введение микроэлементов на уровне отдельных атомов и молекул позволяет стимулировать различные этапы развития, инициировать деление клеток и дифференциацию при производстве растительного материала, который должен быть качественно однородным и генетически однородным. Использование наночастиц соединений цинка (НЧ ZnO) и серебра (НЧ Ag) дает очень хорошие результаты при микроразмножении хризантем методом одноузловых фрагментов побегов. [67]

Инструменты

[ редактировать ]

Эта область опирается на различные методы исследования, включая экспериментальные инструменты (например, визуализацию, определение характеристик с помощью АСМ / оптического пинцета и т. д.), инструменты на основе дифракции рентгеновских лучей , синтез посредством самосборки, характеристику самосборки (с использованием, например, MP- SPR , DPI , методы рекомбинантной ДНК и т. д.), теория (например, статистическая механика , наномеханика и т. д.), а также вычислительные подходы (многомасштабное моделирование «снизу вверх» , суперкомпьютеры ).

Управление рисками

[ редактировать ]
Дополнительная информация: Технологическое исправление § Проблемы и Дифференциальное технологическое развитие.

По состоянию на 2009 год риски нанобиотехнологий плохо изучены, и в США нет твердого национального консенсуса относительно того, каким принципам регуляторной политики следует следовать. [33] Например, нанобиотехнологии могут иметь трудноконтролируемые последствия для окружающей среды или экосистем и здоровья человека. Наночастицы на основе металлов, используемые в биомедицинских целях, чрезвычайно привлекательны для различных применений благодаря своим отличительным физико-химическим характеристикам, позволяющим им влиять на клеточные процессы на биологическом уровне. Тот факт, что наночастицы на основе металлов имеют высокое соотношение поверхности к объему, делает их реактивными или каталитическими. Из-за своего небольшого размера они с большей вероятностью смогут проникать через биологические барьеры, такие как клеточные мембраны, и вызывать клеточную дисфункцию в живых организмах. Действительно, высокая токсичность некоторых переходных металлов может затруднить использование НЧ смешанных оксидов в биомедицинских целях. Он вызывает неблагоприятное воздействие на организмы, вызывая окислительный стресс, стимулируя образование АФК, митохондриальные возмущения и модуляцию клеточных функций, что в некоторых случаях приводит к летальному исходу. [68]

Бонин отмечает, что «нанотехнология - это не конкретная определенная однородная сущность, а совокупность разнообразных возможностей и приложений» и что исследования и разработки нанобиотехнологий - как одна из многих областей - подвержены проблемам двойного назначения . [69]

См. также

[ редактировать ]

Ссылки

[ редактировать ]
  1. ^ Эхуд Газит, Много места для биологии внизу: введение в бионанотехнологию. Издательство Имперского колледжа, 2007, ISBN   978-1-86094-677-6
  2. ^ «Нанобиология» . Nanotech-Now.com.
  3. ^ «Нанобиология» . Швейцарский институт нанонауки.
  4. ^ Нг, СК; Сивакумар К; Лю Х; Мадхаян М; Джи Л; Ян Л; Тан С; Песня Х; Кьеллеберг С; Цао Б. (4 февраля 2013 г.). «Влияние цитохромов c-типа внешней мембраны на размер частиц и активность внеклеточных наночастиц, продуцируемых Shewanella oneidensis». Биотехнология и биоинженерия . 110 (7): 1831–7. дои : 10.1002/бит.24856 . ПМИД   23381725 . S2CID   5903382 .
  5. ^ Бионанотехнология - Определение , wordiQ.com
  6. ^ Нолтинг Б., «Биофизическая нанотехнология». В: «Методы современной биофизики», Springer, 2005. ISBN   3-540-27703-X
  7. ^ Домашняя страница НБТС | Нанобиотехнологический центр
  8. ^ Гарсия Ановерос, Дж; Кори, ДП (1997). «Молекулы механоощущения». Ежегодный обзор неврологии . 20 : 567–94. дои : 10.1146/annurev.neuro.20.1.567 . ПМИД   9056725 .
  9. ^ Callaway DJ, Мацуи Т, Вайс Т, Стингачиу ЛР, Стэнли CB, Хеллер ВТ, Бу ЗМ (7 апреля 2017 г.). «Управляемая активация наномасштабной динамики в неупорядоченном белке изменяет кинетику связывания» . Журнал молекулярной биологии . 427 (7): 987–998. дои : 10.1016/j.jmb.2017.03.003 . ПМК   5399307 . ПМИД   28285124 .
  10. ^ Лангер, Роберт (2010). «Нанотехнологии в доставке лекарств и тканевой инженерии: от открытия к применению» . Нано Летт . 10 (9): 3223–30. Бибкод : 2010NanoL..10.3223S . дои : 10.1021/nl102184c . ПМЦ   2935937 . ПМИД   20726522 .
  11. ^ Тангавелу, Раджа Мутурамалингам; Гунасекаран, Дхаранивасан; Джесси, Майкл Иммануэль; су, Мохаммед Рияз; Сундараджан, Дипан; Кришнан, Катираван (2018). «Нанобиотехнологический подход с использованием наночастиц серебра, синтезированных гормоном корнеобразования растений, в качестве «нанопуль» для динамического применения в садоводстве - исследование in vitro и ex vitro» . Арабский химический журнал . 11 : 48–61. дои : 10.1016/j.arabjc.2016.09.022 .
  12. ^ Вавхале, Равиндра Д.; Дхобале, Кшама Д.; Рахан, Чинмей С.; Чейт, Говинд П.; Таваде, Бхаусахеб В.; Патил, Юврадж Н.; Гаваде, Сандеш С.; Банерджи, Шашват С. (18 ноября 2021 г.). «Самоходный магнитный нанобот с водным приводом для быстрого и высокоэффективного захвата циркулирующих опухолевых клеток» . Химия связи . 4 (1): 159. дои : 10.1038/s42004-021-00598-9 . ISSN   2399-3669 . ПМЦ   9814645 . ПМИД   36697678 . S2CID   244274928 .
  13. ^ Арвидссон, Рикард; Фосс Хансен, Штеффен (2020). «Риски нанороботов для окружающей среды и здоровья: ранний обзор» . Наука об окружающей среде: Нано . 7 (10): 2875–2886. дои : 10.1039/D0EN00570C . S2CID   225154263 .
  14. ^ Сото, Фернандо; Ван, Цзе; Ахмед, Раджиб; Демирчи, Уткан (2020). «Медицинские микро/нанороботы в точной медицине» . Передовая наука . 7 (21): 2002203. doi : 10.1002/advs.202002203 . ISSN   2198-3844 . ПМК   7610261 . ПМИД   33173743 .
  15. ^ Майр, Ламар О.; Адам, Жорж; Чоудхури, Сагар; Дэвис, Аарон; Арифин, Дайан Р.; Вассолер, Фэйр М.; Энгельхард, Герберт Х.; Ли, Цзиньсин; Тан, Синьяо; Вайнберг, Ирвинг Н.; Эванс, Бенджамин А.; Булте, Джефф ВМ; Каппеллери, Дэвид Дж. (2021). «Мягкие капсульные магнитные милроботы для доставки лекарств в центральную нервную систему в зависимости от региона» . Границы робототехники и искусственного интеллекта . 8 : 702566. дои : 10.3389/frobt.2021.702566 . ISSN   2296-9144 . ПМЦ   8340882 . ПМИД   34368238 .
  16. ^ Юйсинь; Ли Чжигуан , Ву , Чангюн ; ; ; Чжан , Гао ,   Пан , S2CID Хунъюэ   232368379 .
  17. ^ Рохас, Карлос де (20 октября 2021 г.). «Вооружение биологических наноботов для доставки лекарств внутрь наших тел» . Labiotech.eu . Проверено 30 января 2022 г.
  18. ^ Ху, Юн (19 октября 2021 г.). «Самосборка молекул ДНК: на пути к ДНК-нанороботам для биомедицинских приложений» . Киборг и бионические системы . 2021 : 1–3. дои : 10.34133/2021/9807520 . ПМЦ   9494698 . ПМИД   36285141 . S2CID   239462084 .
  19. ^ «Бактерицидная наномашина: исследователи раскрывают механизмы естественного убийцы бактерий» . физ.орг . Проверено 17 мая 2020 г.
  20. ^ Ге, Пэн; Шолль, Дин; Прохоров Николай С.; Авейлон, Джейкоб; Шнейдер Михаил М.; Браунинг, Кристофер; Бут, Сергей А.; Платтнер, Мишель; Чакраборти, Урми; Дин, Кэ; Лейман, Петр Г.; Миллер, Джефф Ф.; Чжоу, З. Хун (апрель 2020 г.). «Действие минимальной сократительной бактерицидной наномашины» . Природа . 580 (7805): 658–662. Бибкод : 2020Natur.580..658G . дои : 10.1038/s41586-020-2186-z . ПМЦ   7513463 . ПМИД   32350467 . S2CID   215774771 .
  21. ^ Jump up to: а б Насими, Парва; Хайдари, Марьям (1 января 2013 г.). «Медицинское использование наночастиц». Международный журнал зеленых нанотехнологий . 1 : 194308921350697. дои : 10.1177/1943089213506978 . ISSN   1943-0906 .
  22. ^ Розенфельд, Декель; Сенько, Александр В.; Мун, Чунсан; Да, Изабель; Варнавидес, Георгиос; Грегурец, Даниела; Келер, Флориан; Чан, По-Хан; Кристиансен, Майкл Г.; Маенг, Лиза Ю.; Видж, Алик С.; Аникеева, Полина (апрель 2020 г.). «Безтрансгенная дистанционная магнитотермическая регуляция гормонов надпочечников» . Достижения науки . 6 (15): eaaz3734. Бибкод : 2020SciA....6.3734R . дои : 10.1126/sciadv.aaz3734 . ПМК   7148104 . ПМИД   32300655 .
  23. ^ «Наночастицы уничтожают бляшки, вызывающие сердечные приступы» . Мичиганский государственный университет. 27 января 2020 г. Проверено 31 января 2020 г.
  24. ^ «Наночастицы помогают разъедать смертельные артериальные бляшки» . Новый Атлас . 28 января 2020 г. Проверено 13 апреля 2020 г.
  25. ^ Флорес, Алисса М.; Хоссейни-Нассаб, Нилуфар; Джарр, Кай-Уве; Да, Цзяньцинь; Чжу, Синцзюнь; Вирка, Роберт; Кох, Ай Лин; Цантилас, Павлос; Ван, Ин; Нанда, Вивек; Кодзима, Йоко; Цзэн, Итянь; Лотфи, Можган; Синклер, Роберт; Вайсман, Ирвинг Л.; Ингельссон, Эрик; Смит, Брайан Ронейн; Липер, Николас Дж. (февраль 2020 г.). «Проэффероцитарные наночастицы специфически поглощаются повреждающими макрофагами и предотвращают атеросклероз» . Природные нанотехнологии . 15 (2): 154–161. Бибкод : 2020NatNa..15..154F . дои : 10.1038/s41565-019-0619-3 . ПМЦ   7254969 . ПМИД   31988506 .
  26. ^ «Фундаментальные представления об атеросклерозе опровергнуты: осложнения, связанные с затвердеванием артерий, являются убийцами номер один во всем мире» . ScienceDaily .
  27. ^ «10 главных причин смерти» . www.who.int . Проверено 26 января 2020 г.
  28. ^ «Синтетические эритроциты имитируют естественные и обладают новыми способностями» . физ.орг . Проверено 13 июня 2020 г.
  29. ^ Го, Чимин; Агола, Джейкоб Онгуди; Серда, Рита; Франко, Стефан; Лей, Ци; Ван, Лу; Минстер, Джошуа; Круассан, Йонас Г.; Батлер, Кимберли С.; Чжу, Вэй; Бринкер, К. Джеффри (11 мая 2020 г.). «Биомиметическая реконструкция многофункциональных эритроцитов: модульная конструкция с использованием функциональных компонентов». АСУ Нано . 14 (7): 7847–7859. дои : 10.1021/acsnano.9b08714 . ОСТИ   1639054 . ПМИД   32391687 . S2CID   218584795 .
  30. ^ «Терапия, применяемая на мышах, может изменить методы лечения травм позвоночника, говорят ученые» . Хранитель . 11 ноября 2021 г. Проверено 11 декабря 2021 г.
  31. ^ Университет. « Танцующие молекулы успешно восстанавливают тяжелые повреждения спинного мозга у мышей» . Северо-Западный университет . Проверено 11 декабря 2021 г.
  32. ^ Альварес З.; Кольберг-Эдельброк, АН; Сасселли, ИК; Ортега, Дж.А.; Цю, Р.; Сиргианнис, З.; Мирау, Пенсильвания; Чен, Ф.; Чин, С.М.; Вейганд, С.; Кискинис, Э.; Ступп, С.И. (12 ноября 2021 г.). «Биоактивные каркасы с усиленным супрамолекулярным движением способствуют восстановлению после травмы спинного мозга» . Наука . 374 (6569): 848–856. Бибкод : 2021Sci...374..848A . дои : 10.1126/science.abh3602 . ПМЦ   8723833 . ПМИД   34762454 . S2CID   244039388 .
  33. ^ Jump up to: а б Хорниг Священник, Сюзанна. «Информирование о рисках для нанобиотехнологий: кому, о чем и почему?» (PDF) . Архивировано из оригинала (PDF) 22 октября 2020 года.
  34. ^ «Ученые программируют клетки для реализации генно-управляемых строительных проектов» . физ.орг . Проверено 5 апреля 2020 г.
  35. ^ Отто, Кевин Дж.; Шмидт, Кристина Э. (20 марта 2020 г.). «Электрическая модуляция, направленная на нейроны». Наука . 367 (6484): 1303–1304. Бибкод : 2020Sci...367.1303O . дои : 10.1126/science.abb0216 . ПМИД   32193309 . S2CID   213192749 .
  36. ^ Лю, Цзя; Ким, Юн Сок; Ричардсон, Клэр Э.; Том, Ариана; Рамакришнан, Чару; Бирей, Фикри; Кацумата, Тору; Чен, Шученг; Ван, Ченг; Ван, Сяо; Жубер, Лидия-Мари; Цзян, Юаньвэнь; Ван, Хуэйлянь; Фенно, Лиф Э.; Ток, Джеффри Б.-Х.; Пашка, Сергей П.; Шен, Канг; Бао, Чжэнань ; Дейсерот, Карл (20 марта 2020 г.). «Генетически-направленная химическая сборка функциональных материалов в живых клетках, тканях и животных» . Наука . 367 (6484): 1372–1376. Бибкод : 2020Sci...367.1372L . дои : 10.1126/science.aay4866 . ПМЦ   7527276 . ПМИД   32193327 . S2CID   213191980 .
  37. ^ «Генетически модифицированные нейроны могут помочь нам подключиться к имплантатам» . Новый учёный . Проверено 1 февраля 2022 г.
  38. ^ «Будущее нанобиологии» . ЗД Нет.
  39. ^ «Химики используют ДНК, чтобы построить самую крошечную антенну в мире» . Университет Монреаля . Проверено 19 января 2022 г.
  40. ^ Харрун, Скотт Г.; Лозон, Доминик; Эберт, Максимилиан CCJC; Дерозье, Арно; Ван, Сяомэн; Валле-Белиль, Алексис (январь 2022 г.). «Мониторинг конформационных изменений белков с помощью флуоресцентных наноантенн» . Природные методы . 19 (1): 71–80. дои : 10.1038/s41592-021-01355-5 . ISSN   1548-7105 . ПМИД   34969985 . S2CID   245593311 .
  41. ^ «Крошечные «небоскребы» помогают бактериям преобразовывать солнечный свет в электричество» . Кембриджский университет . Проверено 19 апреля 2022 г.
  42. ^ Франко, Луиза (24 марта 2022 г.). «Эти бактерии могут потреблять метан, вызывающий парниковый эффект, и превращать его в топливо» . Проверено 28 апреля 2022 г.
  43. ^ «Крошечные небоскребы помогают производить больше электроэнергии из цианобактерий» . БиоТехники . 15 марта 2022 г. Проверено 28 апреля 2022 г.
  44. ^ « Электроды «крошечного небоскреба» повышают выработку биоэнергии сине-зеленых водорослей» . Новый Атлас . 8 марта 2022 г. Проверено 28 апреля 2022 г.
  45. ^ Чен, Сяолун; Лоуренс, Джошуа М.; Вей, Лаура Т.; Шертель, Лукас; Цзин, Циншэнь; Виньолини, Сильвия; Хау, Кристофер Дж.; Кар-Нараян, Сохини; Чжан, Дженни З. (7 марта 2022 г.). «3D-печатные иерархические столбчатые электроды для высокопроизводительного полуискусственного фотосинтеза» . Природные материалы . 21 (7): 811–818. дои : 10.1038/s41563-022-01205-5 . ISSN   1476-4660 . PMID   35256790 . S2CID   247255146 .
  46. ^ Нусинов, Рут; Алеман, Карлос (2006). «Нанобиология: от физики и техники к биологии» . Физическая биология . 3 . ИОП Наука. дои : 10.1088/1478-3975/3/1/E01 .
  47. ^ «Императив нанобиологии» . HistorianoftheFuture.com.
  48. ^ «Введение: нанобиотехнология и бионанотехнология». Много места для биологии внизу . Издательство Имперского колледжа. 1 февраля 2007 г. стр. 1–15. дои : 10.1142/9781860948190_0001 . ISBN  978-1-86094-677-6 .
  49. ^ Петровых, Дмитрий. «Биоинтерфейс: нанобиотехнология и бионанотехнология» . biointerface.org . Проверено 24 апреля 2022 г.
  50. ^ Вэй, Шуайфей (21 мая 2018 г.). «Нанотехнология и биотехнология – сходства и различия» . AZoNano.com . Проверено 28 апреля 2022 г.
  51. ^ Задеган, Реза М.; Нортон, Майкл Л. (июнь 2012 г.). «Структурная ДНК-нанотехнология: от дизайна к приложениям» . Межд. Дж. Мол. Наука . 13 (6): 7149–7162. дои : 10.3390/ijms13067149 . ПМК   3397516 . ПМИД   22837684 .
  52. ^ Юнг, Джеён К.; Арчулета, Хлоя М.; Алам, Халид К.; Удачи, Юлиус Б. (17 февраля 2022 г.). «Программирование бесклеточных биосенсоров с помощью схем смещения нитей ДНК» . Химическая биология природы . 18 (4): 385–393. дои : 10.1038/s41589-021-00962-9 . ISSN   1552-4469 . ПМЦ   8964419 . ПМИД   35177837 . S2CID   246901702 .
  53. ^ «Ученые заявляют о большом прогрессе в использовании ДНК для хранения данных» . bbc.co.uk. ​2 декабря 2021 г. Проверено 3 декабря 2021 г.
  54. ^ Нгуен, Питер; Ботянски, Зофия; Отец Пей-Кун; Джоши, Нил (17 сентября 2014 г.). «Программируемые материалы на основе биопленок из модифицированных нановолокон Curli» (PDF) . Природные коммуникации . 5 : 4945. Бибкод : 2014NatCo... 5.4945N дои : 10.1038/ncomms5945 . ПМИД   25229329 .
  55. ^ Машаги С.; Джадиди Т.; Кендеринк Г .; Машаги А. (2013). «Липидная нанотехнология» . Межд. Дж. Мол. Наука . 14 (2): 4242–4282. дои : 10.3390/ijms14024242 . ПМЦ   3588097 . ПМИД   23429269 .
  56. ^ использование нанотехнологий для создания напитков, наполненных КБД и жирными кислотами омега-3, axiomm.com - 2020
  57. ^ «Ученые создают крошечные устройства, которые работают как человеческий мозг» . Независимый . 20 апреля 2020 г. Архивировано из оригинала 18 июня 2022 г. Проверено 17 мая 2020 г.
  58. ^ «Исследователи представляют электронику, которая имитирует человеческий мозг в эффективном обучении» . физ.орг . Проверено 17 мая 2020 г.
  59. ^ Фу, Тианда; Гао, Хунъянь; Уорд, Лю, Сяорун; Ван, Чжунжуй, Е; Джошуа Ян, Дж.; Дерек Р.; Июнь (20 апреля 2020 г.). Бионапряженные мемристоры» . Nature Communications . 11 1): 1861. Бибкод : 2020NatCo..11.1861F . ( , « у . ПМЦ   7171104 . ​  ​ ​
  60. ^ Раджа; и др. (2016). «Нанобиотехнологический подход с использованием гормонов укоренения растений синтезировал наночастицы серебра в виде нанопул для динамического применения в садоводстве - исследование in vitro и ex vitro» . Арабский химический журнал . 11 : 48–61. дои : 10.1016/j.arabjc.2016.09.022 .
  61. ^ Тангавелу, Раджа Мутурамалингам (2019). «Влияние наночастиц серебра, покрытых дезоксихолатом, на нарушение покоя семян Withania Somnifera» (PDF) . Современная наука . 116 (6): 952. дои : 10.18520/cs/v116/i6/952-958 .
  62. ^ Раджа; и др. (2016). «Нанобиотехнологический подход с использованием гормонов укоренения растений синтезирует наночастицы серебра в виде «нанопуль» для динамического применения в садоводстве - исследование in vitro и ex vitro» . Арабский химический журнал . 11 : 48–61. дои : 10.1016/j.arabjc.2016.09.022 .
  63. ^ Раджа; Чандрасекар, С.; Дхаранивасан, Г.; Наллусами, Д.; Раджендран, Н.; Катираван, К. (2015). «Активность наночастиц серебра, блокированных биологически активной желчной солью, против разрушительных фитопатогенных грибов с помощью системы in vitro». РСК Прогресс . 5 (87): 71174–71182. Бибкод : 2015RSCAd...571174R . дои : 10.1039/c5ra13306h .
  64. ^ Ракаль, Б.; Эудальд, К.; Джоан, К.; Ксавье, Ф.; Антони, С.; Виктор, П. (2009). «Оценка экотоксичности модельных наночастиц» . Хемосфера . 75 (7): 850–857. Бибкод : 2009Chmsp..75..850B . doi : 10.1016/j.chemSphere.2009.01.078 . ПМИД   19264345 .
  65. ^ Хедиат Салама, Миннесота (2012). «Влияние наночастиц серебра на некоторые сельскохозяйственные растения, фасоль обыкновенную (Phaseolus vulgaris L.) и кукурузу (Zea mays L.)». Международный исследовательский журнал биотехнологии . 3 (10): 190–197.
  66. ^ Арора, Сандип; Шарма, Приядаршини; Кумар, Сумит; Наян, Раджив; Ханна, ПК; Заиди, МГН (2012). «Наночастицы золота вызвали улучшение роста и урожайности семян Brassica juncea». Регул роста растений . 66 (3): 303–310. дои : 10.1007/s10725-011-9649-z . S2CID   17018032 .
  67. ^ Jump up to: а б Тимощук, Алисия; Салай, Уршула; Войнарович, Яцек; Ковальска, Иоланта; Кулус Дариуш, Янтковяк Малгожата (февраль 2024 г.). «= Влияние оксида цинка и серебра на рост, содержание пигментов и генетическую стабильность хризантем, размножаемых методом узловой культуры» . Фолиа садоводческая . 36 (1). Польское общество садоводческих наук: 35–66. дои : 10.2478/fhort-2024-0003 . S2CID   19887643 .
  68. ^ Мин, Ю.; Суминда, GGD; Хо, Ю.; Ким, М.; Гош, М.; Сын, Ю.-О. Наночастицы на основе металлов и их влияние на каскад цитотоксичности и индуцированный окислительный стресс. Антиоксиданты 2023, 12, 703. https://doi.org/10.3390/antiox12030703.
  69. ^ «Проблемы биобезопасности, связанные с достижениями в области наук о жизни» . Объединенные Нации . Проверено 1 февраля 2022 г.
[ редактировать ]
Retrieved from "https://en.wikipedia.org/w/index.php?title=Nanobiotechnology&oldid=1234868092"
Arc.Ask3.Ru: конец переведенного документа.
Arc.Ask3.Ru
Номер скриншота №: 408b741c6b2d097eac3e78a4216b6fc0__1721132160
URL1:https://arc.ask3.ru/arc/aa/40/c0/408b741c6b2d097eac3e78a4216b6fc0.html
Заголовок, (Title) документа по адресу, URL1:
Nanobiotechnology - Wikipedia
Данный printscreen веб страницы (снимок веб страницы, скриншот веб страницы), визуально-программная копия документа расположенного по адресу URL1 и сохраненная в файл, имеет: квалифицированную, усовершенствованную (подтверждены: метки времени, валидность сертификата), открепленную ЭЦП (приложена к данному файлу), что может быть использовано для подтверждения содержания и факта существования документа в этот момент времени. Права на данный скриншот принадлежат администрации Ask3.ru, использование в качестве доказательства только с письменного разрешения правообладателя скриншота. Администрация Ask3.ru не несет ответственности за информацию размещенную на данном скриншоте. Права на прочие зарегистрированные элементы любого права, изображенные на снимках принадлежат их владельцам. Качество перевода предоставляется как есть. Любые претензии, иски не могут быть предъявлены. Если вы не согласны с любым пунктом перечисленным выше, вы не можете использовать данный сайт и информация размещенную на нем (сайте/странице), немедленно покиньте данный сайт. В случае нарушения любого пункта перечисленного выше, штраф 55! (Пятьдесят пять факториал, Денежную единицу (имеющую самостоятельную стоимость) можете выбрать самостоятельно, выплаичвается товарами в течение 7 дней с момента нарушения.)