Техническо въведение
включва главно два аспекта: (1) Използване на нововъзникващи нанотехнологии за решаване на биологични проблеми; (2) Молекулярни устройства, имитация и производство с използване на биологични макромолекули Молекулярна машина на биологична макромолекула.
Основен принцип
Наноматериали Основно: ефект на квантов размер, ефект на малък размер, индикационен и интерфейсен ефект, ефект на макро квантов тунел. Когато частиците са по-малки от 100 nm, много свойства на веществото са се променили, като по този начин се проявяват уникални явления, различни от макро веществата: ниска точка на топене, висок коефициент на топлинен капацитет, висок коефициент на разширение; висока реакционна активност, висока скорост на дифузия; висока якост, висока якост;奇特 магнитен Изключително абсолютна абсорбция.
Размерът на наночастиците обикновено е много по-малък от клетките в организма, което осигурява нов изследователски път за биологични изследвания, използвайки нано-биотехнологии за манипулиране на биологични макромолекули, се счита за възможен. Революцията на вторичната биология.
Приложение
Следват пет важни приложения на нано-биотехнологиите, включително биоконади, нано сонди, биофлуоресцентни маркери, молекулярни двигатели и молекулярни нано сита.
1 , bioconch chip
Биологичният чип включва основно 2 аспекта: (1) Нанокомпозитите се приготвят в биоконтрол. Приложението подобрява статичната и динамична адхезия между нуклеинови киселини, протеини и листове, насърчава миниатюризация, висока разделителна способност и многофункционалност; (2) разширяване на обхвата на приложение на биологични чипове, като високопроизводителен скрининг на активната съставка на ботанически лекарства, клинична диагностика на заболявания като рак, като вътрешен сигнален сензор.
В комбинация с микроелектронна магнетика, биоконоцитерът е използван при разделяне на единични клетки, анализ на моногенна мутация, генна амплификация и имуноанализ. Микроструктурата на микроструктура, разделяне, пречистване, електрофореза, PCR амплификация, добавяне, пречистване, електрофореза, PCR амплификация, добавяне и откриване и т.н. могат да бъдат сведени до минимум в един чип. Чипът biocon е различен от полупроводниковия електронен чип, който е оборудван с повърхност с малка геометрична скала или е интегриран с разнообразна биологична активност, използва само следи от физиологични или биологични проби, едновременно откриване и изследване на различни биологични клетки, биомолекули и ДНК. Получават се взаимодействието между характеристиките и взаимните ефекти. Чипът biocon има предимствата на интеграция, паралелно и бързо откриване, превръщайки се в граничната технология на биомедицинското инженерство през 21 век. Биомолекулният чип е разделен на клетъчен чип, протеинов чип (биомолекуларен чип) и генен чип (ДНК чип).
2 , nano - probe
Използвайки нанотехнологиите, за да направите нано сонди, можете директно върху биологичните молекули в техния живот. Средата се открива, за да се получи по-подробна и по-подробна информация.
Нано сондата открива различни клетъчни химикали, наблюдава живи клетъчни протеини и други биохимични вещества; може също да се използва за скрининг на следи от лекарства, в крайна сметка да се постигне здравето на отделните клетки. Наноскопът е направен от наносонда и неговата наномащабна сонда открива една жива клетка и се вкарва в жива клетка, за да открие ранно увреждане на ДНК, причинено от тумори.
3 , biofluorescence marker
Нано-биоанализ на наночастици (като квантови точки) с помощта на биомолекули Платформата преминава през границите на флуоресцентната флуоресценция в конвенционалните флуоресцентни етикети. Квантовите точки са гелообразни нанокристални полупроводници с уникални луминисцентни свойства. В сравнение с конвенционалните органични флуоресцентни монолити, широколентовото възбуждане на квантовите точки, характеристиката на излъчваната честотна лента е подходяща за използване като многовариантен анализ и по-висока аналитична чувствителност. Клетъчното работно състояние се наблюдава от подточката на луминесцентното количество, за да се характеризира клетъчната повърхност или свойствата на вътрешния протеин, а работното състояние на клетката се наблюдава и използва във фармацевтичния дизайн и лечение. сега моята страна разработи флуоресцентни магнитни клетки за насочване към многофункционални нано биофилми, изобрети прости, безопасни, ефективни и евтини ядрени/обвивни полупроводникови флуоресцентни квантови точки и разработи продукти с квантови точки с отлична производителност. Нова нано биомаса.
4 , molecular motor
Молекулярният двигател представлява наноорганизъм, който е съставен от биологични макромолекули и използва устройство за химическа енергия. Естествените молекулярни двигатели като задвижвани протеини, РНК полимераза и мускулни протеини и др. участват в цитоплазмения транспорт, репликацията на ДНК, клетъчното делене и мускулната контракция и т.н. в организмите. Текущите изследвания са повече молекулярни двигатели F1-ATP ензими.
Молекулярният двигател е основен компонент на миниатюрен робот и върху молекулата могат да бъдат постигнати различни функции. Ако наноскопът на вредното вещество може да бъде открит, течната спирачка или смесването се осъществява в биоконхите и молекулите на лекарството се доставят до определена позиция и лекарството се освобождава в човешката клетка.
5 , molecular nano -
Контролиране на циркулацията на материала в нанодупката чрез молекулярно нано сито с волтажна галерия. Цилиндричната златна нано тръба е подредена върху филма, само 1,6 nm в тръбата; когато малката тръба е положително заредена, положителните йони се отхвърлят и само отрицателните йони могат да преминат през филма; мембраната е отрицателно заредена, отрицателните йони се отхвърлят и само положителните йони могат да преминат през филма. В същото време контролирайте стробиращия волтаж, апертурата, формата на порите и границата на заряда, а транспортът на йони може да се контролира по-точно. Тъй като нанодупката може бързо да различи малко количество ДНК молекули, този метод се очаква да бъде бърз, евтин и високопроизводителен метод за генно секвениране.
Перспективи
След генетичната ера развитието предоставя добра възможност за развитие на нано-биотехнологиите. Може да се очаква, че като постоянен напредък в областта на химията, биологията, материалите, нано-биотехнологиите ще бъдат все по-обширни и задълбочени изследвания. Докато бързото развитие на биологични чипове, молекулярни двигатели, биологични сонди, нано-биоматериали, ще има някои други нови области на нано-биотехнологиите.
Нано биотехнологиите са границата и горещата точка в областта на международните биотехнологии и има широк спектър от приложения и ясни промишлени перспективи в областта на медицината и здравеопазването, особено нано-лекарствени носители, нано-сензорни и образни техники и миниатюрни интелигентни медицинско оборудване и др., ще играят важна роля в диагностиката, лечението и здравните грижи за заболявания. Изследванията на международните нано-биотехнологии във фармацевтичната област отбелязаха известен напредък. Нано-биотехнологиите са фокусирани като научноизследователски приоритетен проект в Съединените щати, Япония, Германия.