Applications de Bionanotechnology

Bionanotechnology est une science qui se repose à la convergence de la nanotechnologie et de la biologie. Nanobiology et nanobiotechnologie sont d'autres noms qui sont employés l'un pour l'autre avec le bionanotechnology. L'inducteur applique les outils de la nanotechnologie aux problèmes biologiques, produisant des applications spécialisées.

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La nanotechnologie est habituellement définie comme manipulation des matériaux qui s'échelonnent du nanomètre (nm) à l'écaille de micromètre (um). Pour la comparaison, les cellules des organismes vivants ont en général environ 10 ans um à travers. Cela met les machines et les composantes des cellules vivantes dans le nanoscale grandeur la classe, leur effectuant l'idéal pour des interactions avec les nanoparticles et les nanomachines fonctionnels.

Les matériaux de Nanoscale ont les propriétés exceptionnelles distinctes des matériaux en vrac. Certaines de ces propriétés améliorées comprennent la surface, la capacité d'échange cationique, l'adsorption d'ion, et la complexation. Une forte proportion des atomes dans un nanoparticle sont présente sur sa surface, signifiant que comparé aux matériaux de macro-échelle, nanoparticles ayez les différentes compositions extérieures, la réactivité différente, et les différents types de sites extérieurs d'interaction.

Biotechnologie

L'inducteur de la biotechnologie est concentré sur la recherche fondamentale dans les mécanismes de la maladie vers le développement des dispositifs thérapeutiques et diagnostiques neufs. Les applications de Bionanotechnology dans la biotechnologie comprennent le développement des dispositifs microfluidic pour des analyses élevées de découverte de médicaments de débit, des dispositifs basés sur nanotechnologie de la distribution de médicament, du séquençage du génome, de la protéomique, et de la représentation.

Un exemple est l'utilisation des nanoparticles pour la distribution de médicament. Un thérapeutique est chimiquement fixé au nanoparticle. Des signes par radio ou magnétiques sont alors utilisés comme moyen de le guider à son objectif dans le fuselage. La distribution avec précision visée de médicament améliore l'efficacité et les effets secondaires dus à l'activité de hors circuit-objectif.

La distribution de gène est un autre domaine de recherche active dans le bionanotechnology. des vecteurs non viraux Nanoparticle basés sur environ de 50 à 500 nanomètre ont été étudiés pour la distribution de l'ADN basé sur plasmide pour la thérapie génique.

Pharmaceutiques

La nanotechnologie également est développée pour l'usage dans l'industrie pharmaceutique d'améliorer la pharmacocinétique, les propriétés biopharmaceutical des médicaments, et la distribution de médicament. Les Nanomaterials peuvent modifier des propriétés du médicament ou d'autres composantes d'une formulation de médicament, et surmonter des difficultés dans l'absorption du médicament ou comment il fonctionne dans le fuselage.

Médicament

La nanotechnologie a des applications dans la médecine clinique et la diagnose. Comme exemple, des dispositifs diagnostiques basés sur nanotechnologie peuvent être utilisés pour vérifier exactement le sang pour des bornes de la maladie.

Nanorobotics est un inducteur se développant où des machines sont conçues des composantes de nanoscale. Dans le domaine du nanomedicine, des nanorobots ont été employés pour effectuer quelques fonctionnements intéressants. Harvard et les scientifiques de MIT ont fixé des boucles d'ARN aux nanoparticles chargés avec une substance chimiothérapeutique, produisant un nanomachine qui pourrait viser et détruire des cellules cancéreuses. Dans un autre exemple, des nanorobots ont été employés pour fonctionner avec des globules blancs pour réparer le tissu.

Agriculture

La nanotechnologie est développée dans l'agriculture pour surmonter les limitations de l'agriculture conventionnelle. Par exemple, les nanotechnologies ont le potentiel d'augmenter l'utilisation des éléments nutritifs de saleté par des centrales. Des matériaux de Nanofabricated contenant des éléments nutritifs de centrale dans la suspension aqueuse et les hydrogels sont étudiés pour l'usage dans les collectes grandissantes. Des nanoparticles nullivalants de fer ou les nanoparticles de la rouille de fer ont pu être employés aux saletés de remediate contaminées avec des pesticides, des métaux lourds, et des radionucléides.

La nanotechnologie également est employée pour la modification génétique des centrales par la distribution des gènes et des molécules de médicament au niveau cellulaire.

Sources

  1. Espérances et applications de nanobiotechnologie : un point de vue médical, jnanobiotechnology.biomedcentral.com/articles/10.1186/1477-3155-10-31
  2. Plus petit mobile dans la découverte de médicaments et la distribution, https://www.nature.com/nrd/journal/v1/n1/full/nrd707.html
  3. Liposomes cationiques dans la distribution de gène, http://europepmc.org/abstract/med/9549361
  4. Rôle de nanotechnologie dans le développement de produits pharmaceutique, https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/17688284
  5. La distribution nanoe d'ARN, https://www.technologyreview.com/s/410047/nano-rna-delivery/
  6. Nanorobots en tant qu'assistants cellulaires dans des réactions inflammatoires, http://www.nanorobotdesign.com/papers/nanoroboticsBCATS2003.pdf
  7. Nanotechnologie dans l'agriculture : espérances et contraintes, https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC4130717/
  8. Applications des nanoparticles en biologie et médicament, jnanobiotechnology.biomedcentral.com/articles/10.1186/1477-3155-2-3

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Last Updated: Feb 26, 2019

Dr. Catherine Shaffer

Written by

Dr. Catherine Shaffer

Catherine Shaffer is a freelance science and health writer from Michigan. She has written for a wide variety of trade and consumer publications on life sciences topics, particularly in the area of drug discovery and development. She holds a Ph.D. in Biological Chemistry and began her career as a laboratory researcher before transitioning to science writing. She also writes and publishes fiction, and in her free time enjoys yoga, biking, and taking care of her pets.

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