Applicazioni di Bionanotechnology

Bionanotechnology è una scienza che si siede alla convergenza di nanotecnologia e di biologia. Nanobiology e la nanobiotecnologia sono altri nomi che sono usati scambievolmente con il bionanotechnology. Il campo applica gli strumenti di nanotecnologia ai problemi biologici, creanti le applicazioni specializzate.

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La nanotecnologia è definita solitamente come la manipolazione dei materiali che variano dal nanometro (nm) al disgaggio di micrometro (um). Per il confronto, le celle degli organismi viventi sono in genere intorno 10 um attraverso. Quello mette il macchinario e le componenti delle celle viventi all'interno della dimensione del nanoscale variano, rendendo loro l'ideale per le interazioni con le nanoparticelle e i nanomachines funzionali.

I materiali di Nanoscale hanno beni insoliti distinti dai materiali alla rinfusa. Alcuni di questi beni migliorati comprendono l'area, la capacità di scambio cationico, l'adsorbimento dello ione e la complessazione. Una proporzione elevata degli atomi in una nanoparticella è presente sulla sua superficie, significante quella confrontata ai materiali di macroscala, nanoparticelle ha le composizioni di superficie differenti, la reattività differente e tipi differenti di siti di superficie di interazione.

Biotecnologia

Il campo di biotecnologia è messo a fuoco su ricerca di base sui meccanismi della malattia verso lo sviluppo di nuovi dispositivi diagnostici terapeutici e. Le applicazioni di Bionanotechnology all'interno di biotecnologia comprendono lo sviluppo delle unità microfluidic per le alte analisi di scoperta della droga di capacità di lavorazione, alle delle unità basate a nanotecnologia della consegna della droga, del sequenziamento del genoma, del proteomics e della rappresentazione.

Un esempio è l'uso delle nanoparticelle per la consegna della droga. Un terapeutico chimicamente è fissato alla nanoparticella. I segnali radiofonici o magnetici poi sono utilizzati guidarlo al suo obiettivo nell'organismo. La consegna precisamente mirata a della droga migliora l'efficacia e gli effetti secondari dovuto attività dell'fuori obiettivo.

La consegna del gene è un altro campo della ricerca attiva in bionanotechnology. a vettori non virali basati a nanoparticella di circa 50 a 500 nanometro sono stati studiati per la consegna adi DNA basato a plasmide per terapia genica.

Prodotti farmaceutici

La nanotecnologia egualmente sta sviluppanda per uso nell'industria farmaceutica migliorare le farmacocinesi, i beni biofarmaceutici delle droghe e la consegna della droga. I Nanomaterials possono alterare i beni della droga o di altre componenti di una formulazione della droga e superare le difficoltà nell'assorbimento della droga o come funziona nell'organismo.

Medicina

La nanotecnologia ha applicazioni nella medicina e nei sistemi diagnostici clinici. Come esempio, a dispositivi diagnostici basati a nanotecnologia possono essere utilizzati per verificare esattamente il sangue ad indicatori di malattia.

Nanorobotics è un campo di sviluppo in cui i commputer sono costruiti dalle componenti del nanoscale. Nel campo del nanomedicine, i nanorobots sono stati usati per effettuare alcune operazioni interessanti. Gli scienziati del MIT e di Harvard hanno fissato i fili del RNA alle nanoparticelle caricate con una droga della chemioterapia, creante un nanomachine che potrebbe mirare ed uccidere alle cellule tumorali. In un altro esempio, i nanorobots sono stati usati per lavorare con i globuli bianchi per riparare il tessuto.

Agricoltura

La nanotecnologia sta sviluppanda nell'agricoltura per sormontare le limitazioni dell'agricoltura convenzionale. Per esempio, le nanotecnologie hanno il potenziale di aumentare l'uso delle sostanze nutrienti del terreno dagli impianti. I materiali di Nanofabricated che contengono gli elementi nutritivi nella sospensione acquosa e gli idrogel stanno studiandi per uso in ventrigli crescenti. Le nanoparticelle Zerovalent del ferro o le nanoparticelle dalla ruggine del ferro hanno potuto essere usate ai terreni del remediate contaminati con gli antiparassitari, i metalli pesanti ed i radionuclidi.

La nanotecnologia egualmente sta usanda per modifica genetica degli impianti con la consegna dei geni e delle molecole della droga al livello cellulare.

Sorgenti

  1. Prospettive ed applicazioni di nanobiotecnologia: una prospettiva medica, https://jnanobiotechnology.biomedcentral.com/articles/10.1186/1477-3155-10-31
  2. Più piccolo mobile nella scoperta della droga e nella consegna, https://www.nature.com/nrd/journal/v1/n1/full/nrd707.html
  3. Liposomi cationici nella consegna del gene, http://europepmc.org/abstract/med/9549361
  4. Ruolo di nanotecnologia nello sviluppo di prodotto farmaceutico, https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/17688284
  5. Consegna nana del RNA, https://www.technologyreview.com/s/410047/nano-rna-delivery/
  6. Nanorobots come assistenti cellulari nelle risposte infiammatorie, http://www.nanorobotdesign.com/papers/nanoroboticsBCATS2003.pdf
  7. Nanotecnologia nell'agricoltura: prospettive e vincoli, https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC4130717/
  8. Applicazioni delle nanoparticelle nella biologia e nella medicina, https://jnanobiotechnology.biomedcentral.com/articles/10.1186/1477-3155-2-3

[Ulteriore lettura: Nanotecnologia]

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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