Нанотехнологии в биологии доклад

Но в реальности многие отрасли знания уже вовсю имеют дело с наночастицами. Среди них и медицина. Многие диагностические аппараты из громыхающих монстров постепенно превратились в элегантные чемоданчики.

Мы решили остановиться на применении нанотехнологии в медицине, пищевой промышленности, военном деле и космосе, так как эти области у нас вызвали интерес. Нанотехнологии в современном мире. В году был изобретен транзистор, после чего началась эпоха расцвета полупроводниковой техники, при которой размеры создаваемых кремниевых устройств постоянно уменьшались. В современном звучании нанотехнологии - это технологии изготовления сверхмикроскопических конструкций из мельчайших частиц материи, объединяющие все технические процессы, связанные непосредственно с атомами и молекулами.

Нанотехнологии в биологии и медицине

Что такое нанобиотехнологии Чтобы дать определение такому слову, как нанобиотехнология, следует обратиться к его составляющим частям.

Можем попробовать дать еще одно с похожей неудачностью. Размер, например, молекулы азота составляет примерно третью часть нанометра, а такого большого и важного для человека белка, как гемоглобин, — немного больше шести нанометров. Для того чтобы создать какую-либо эффективную технологию для любой отрасли промышленности, необходимы знания о составе, структуре и механизмах взаимодействия молекул и их комплексов, определяющих протекание технологических процессов.

Так что без понимания процессов, которые протекают где-то там, в наномире, ничего стоящего уже и не сделаешь. Вот такое может быть объяснение этого странного названия применительно к биотехнологиям, которые охватывают все сферы обеспечения жизни человека. Революционные биотехнологии Для того чтобы почувствовать сложность перехода от фундаментальных исследований к практическому использованию, рассмотрим типичный пример.

К нам обратились коллеги из Санкт-Петербургского клинического научно-практического центра специализированных видов медицинской помощи с предложением разработать метод экспресс-диагностики по определению границы между здоровыми и патологическими клетками ткани.

Такой метод необходим нашим коллегам-хирургам, чтобы избежать ошибки во время операции и не удалить лишнее или, наоборот, не оставить проблему нерешенной. Аналогичных примеров обращений к нам очень много, и каждый раз мы понимаем, что решение любой из этих задач требует глубоких фундаментальных исследований, чтобы создать работающую нанобиотехнологию. Но есть и обратное движение, когда в процессе исследований, достаточно далеких, казалось бы, от востребованных сегодня прикладных целей, получаются результаты, внедрение которых может привести к созданию совершенно новых, революционных технологий.

Создание такого центра в Политехническом университете позволяло интегрировать в одном месте как знание и опыт ученых различных специальностей, так и энергию молодежи.

С точки зрения взаимодействия клеток друг с другом предсказывались кластеры биосинтеза новых антибиотиков, гены которых распространяются за счет горизонтального переноса, определялась структура и механизм действия полученных новых биоактивных веществ.

Были получены полусинтетические вещества с увеличенной биоактивностью, и для трех веществ проведены сертифицированные токсикологические доклинические испытания, создана команда, способная в условиях лаборатории разрабатывать регламенты производства установочных серий биоактивных веществ для их испытаний, и организована соответствующая инфраструктура. Найден суррогатный штамм для конверсии сингаза в полезный продукт, к примеру в этанол, показана активность необходимых для конверсии генов в условиях лабораторного культивирования, и проведены эксперименты, показывающие перспективность микробиологической очистки биогаза от компонентов сингаза.

Взаимодействие белков с ДНК, РНК и АТФ В лаборатории ЛМБ, созданной в кооперации с Петербургским институтом ядерной физики, проводится исследование механизмов и динамики взаимодействия различных белков с ДНК, РНК, АТФ и другими нуклеотидами как с помощью современных экспериментальных биохимических и биофизических методов, так и с помощью теоретических методов молекулярного моделирования и молекулярной динамики.

Получение новых знаний в этой области позволяет углубить понимание механизмов канцерогенеза, наследственных заболеваний, старения, репарации ДНК, клеточного деления, трансляции и многих других биологических процессов и тем самым способствует развитию новых подходов в терапии социально значимых заболеваний рака, наследственных и инфекционных на основе знания индивидуальных особенностей пациента, а также в увеличении продолжительности жизни человека.

Эти исследования помогут созданию новых антибиотиков и агентов, препятствующих формированию устойчивости микроорганизмов к антибиотикам, и, кроме того, ускорят разработки биотехнологических штаммов бактерий для обезвреживания радиоактивных отходов и улучшения среды обитания человека. Одним из последних впечатляющих результатов исследований лаборатории является открытие небольших молекул пептидов, ингибирующих резистентность патогенных бактерий к действию антибактериальных препаратов.

В настоящий момент полученный результат находится в стадии патентования. В связи с этим одномолекулярные методы исследований, активно развивающиеся за рубежом на протяжении последних 10—15 лет, стали необходимым инструментом в изучении структурных и механических аспектов, например, ДНК-белковых взаимодействий и взаимодействий ДНК с веществами небелковой природы, а также при исследовании динамики протекания данных процессов.

Исследования на ней позволяют осуществлять манипуляцию молекулами ДНК в водном растворе, а также измерять силы, приложенные к ним в широком диапазоне от сотен фемтоньютонов до десятков и сотен пиконьютонов. В данный диапазон попадают силы, развиваемые молекулярными моторами, представляющими собой отдельные биологические молекулы например, ДНК-полимераза , а также силы, приложение которых приводит к изменению структурных свойств отдельных молекул нуклеиновых кислот например, разрушение вторичной структуры ДНК.

К сожалению, несмотря на широкое распространение этих методов за рубежом, в России на данный момент только у нас существует действующая установка, поэтому мы вынуждены осваивать и разрабатывать методики исследований, изучая статьи и обмениваясь опытом с зарубежными коллегами. Междисциплинарный комплекс Коллектив научно-исследовательского комплекса состоит из научных работников разных специальностей. Для освоения и разработки методов с использованием сложной физической аппаратуры необходимы высокопрофессиональные физики и инженеры, без усилий которых исследовательские возможности биологов были бы весьма ограниченны.

Практически все работы, проводимые в НИК, являют собой пример взаимодействия групп с различной профессиональной специализацией. Эти белки ответственны за многие процессы жизнедеятельности клетки человеческого организма: известно, что уровень синтеза этих белков напрямую влияет на развитие онкологических заболеваний печени.

Именно за ними мы видим будущие успехи и открытия нашего центра. Об авторе: Михаил Ходорковский — кандидат физико-математических наук, директор Научно-исследовательского комплекса "Нанобиотехнологии" СПбПУ, заведующий лабораторией молекулярной биологии нуклеотид-связывающих белков.

ПОСМОТРИТЕ ВИДЕО ПО ТЕМЕ: Медицинские нанороботы в действии

Наночастицы и нанотехнологии в биологии и медицине не 90% докладов посвящались золоту, серебру, цинку, висмуту и различным. В настоящем обзоре суммированы данные последних лет, касающиеся использования нанотехнологии и наноматериалов в медицине.

Адсорбция и окисления дезоксирибонуклеиновых кислот на электродах, модифицированных углеродными нанотрубками: автореф. А кх Дендримеры - древовидные полимеры длинные молекулы, состоящие из повторяющихся одинаковых элементов. Они способны доставлять прицепленные к ним лекарства прямо в клетки. Байбурин В. НО Белоусов А. Биоспецифические взаимодействия на металлических наночастицах: автореф. А кх Бондарь В. Методические основы высокоэффективных технологий разделения и очистки белков посредством лигандного обмена и использования частиц детонационных наноалмазов: автореф. А кх Брусенцова Т. Бурень В. Биология и нанотехнология: материалы для соврем. Бурень, О. НО Викторов В. НО Виллемсон А. Наносистемы на основе амфифильных полимеров для доставки биологически активных веществ: автореф.

Введение Понятие нанотехнологии прочно входит в нашу жизнь, а еще в г. На первом этапе развитие нанотехнологии определялось в основном созданием устройств зондовой микроскопии.

Компактная учебная нанотехнологическая установка "УМКА" позволяет производить манипуляции с отдельными группами атомов. Для будущих нанотехнологов уже выпущен учебник.

Наночастицы и нанотехнологии в биологии и медицине

Что такое нанобиотехнологии Чтобы дать определение такому слову, как нанобиотехнология, следует обратиться к его составляющим частям. Можем попробовать дать еще одно с похожей неудачностью. Размер, например, молекулы азота составляет примерно третью часть нанометра, а такого большого и важного для человека белка, как гемоглобин, — немного больше шести нанометров. Для того чтобы создать какую-либо эффективную технологию для любой отрасли промышленности, необходимы знания о составе, структуре и механизмах взаимодействия молекул и их комплексов, определяющих протекание технологических процессов. Так что без понимания процессов, которые протекают где-то там, в наномире, ничего стоящего уже и не сделаешь.

Нанотехнологии в биологии и медицине: современное состояние вопроса

Области применения нанотехнологий Перечислить все области, в которых эта глобальная технология может существенно повлиять на технический прогресс, практически невозможно. Компьютеры и микроэлектроника Нанокомпьютер — вычислительное устройство на основе электронных механических, биохимических, квантовых технологий с размерами логических элементов порядка нескольких нанометров. Сам компьютер, разрабатываемый на основе нанотехнологий, также имеет микроскопические размеры. Роль программного обеспечения для чтения, копирования и управления данными выполняют особые ферменты. В отличие от сканирующего туннельного микроскопа СТМ , может исследовать как проводящие, так и непроводящие поверхности даже через слой жидкости, что позволяет работать с органическими молекулами ДНК. Разрешение достигает атомарного по горизонтали и существенно превышает его по вертикали. Это устройство насчитывает миллионов атомов и способно осциллировать с частотой 1,49 гигагерц, что позволяет передавать с ее помощью огромные объемы информации. Наномедицина и фармацевтическая промышленность Направление в современной медицине, основанное на использовании уникальных свойств наноматериалов и нанообъектов для отслеживания, конструирования и изменения биологических систем человека на наномолекулярном уровне.

Волновая концепция света О.

Они представляют собой замкнутые пузырьки из фосфолипидов. Учащийся 7: Наносферы представляют собой сплошные полимерные матрицы, на которых распределяется активное вещество.

Вы точно человек?

.

Реферат: Нанотехнологии в медицине

.

Нанотехнологии и области их применения. Справка

.

НАНОТЕХНОЛОГИИ В НАШЕЙ ЖИЗНИ

.

Исследовательская работа "Нанотехнологии в нашей жизни"

.

.

ВИДЕО ПО ТЕМЕ: Нано Вселенная. Нанотехнологии в медицине. Добро пожаловать в НАНОмир. Фильм3 10.01.2017
Похожие публикации