Nanoteknologian vaikutusta Biolääketieteiden: tarkistaa nykyistä Käsitteet lähentyivät Nanote

Herbert Ernest ja Rahul Shetty

Kirjoittanut: Maaliskuu 26 ^th, 2005

Lähetetty: May 18 ^th 2005

Aiheet

Abstrakti

Tausta

Viimeaikainen kehitys

Nano-DNA-tekniikalla

Nanobioteknologia in suurikapasiteettisten Single Nucleotide Polymorphism Analysis

Nanohiukkasten Biomarkers

Nanoteknologia Mittaukset liuenneen hapen

Soveltaminen nanoteknologian P450-entsyymien

Soveltaminen nanoteknologian Tissue Engineering

Kasvua uusien elimien

Molecular Imaging

Yhteenveto

Kiitokset

Referenssit

Yhteystiedot

Abstrakti

Kaksi 21. vuosisadan lupaavimmat teknologiat bioteknologian ja nanoteknologian.

Tämä tiede nanomittakaavan rakenteita käsittelee luomisen, tutkimus ja hyödyntäminen järjestelmiä, jotka ovat 1000 kertaa pienempiä kuin komponentteja käytetään tällä hetkellä alalla mikroelektroniikka. Biotekniikka käsittelee aineenvaihduntaa kanssa microoraganisms. Lähentyminen näiden kahden teknologian tuloksia kasvuun nanobioteknologiassa. Tämä monitieteinen yhdistelmä voi luoda monia innovatiivisia työkaluja.

Biolääketieteen nanoteknologian sovellukset ovat suoraan tuotteita näiden lähentymistä.

Kuitenkin haasteet tiedemiehet ja insinöörit työskentelevät nanoteknologian ovat melko suuria ja erittäin monitahoinen.

Utility nanoteknologian Biolääketieteiden tarkoita luomiseen materiaaleja ja laitteita, joiden tarkoituksena vuorovaikutuksessa ruumiin solukomponenttien vaa'alle korkea spesifisyys. Tämä voitaisiin mahdollisesti käännetty kohdistettuja solu-ja kudos-kliinisiä sovelluksia, jonka tarkoituksena on maksimaalinen terapeuttinen vaikutus on hyvin rajallinen haitallisia vaikutuksia.

Nanoteknologia Biolääketieteiden esittelee monia vallankumouksellisia mahdollisuuksia torjuntaan kaikenlaisia ​​syövän, sydämen ja hermoston häiriöt, infektio ja muita sairauksia.

Tässä artikkelissa esitetään yleiskatsaus joistakin nanoteknologian sovellukset biolääketieteen tieteet.

Tausta

Nanoteknologia on uusi alue tiede, joka liittyy kanssa materiaaleja ja laitteita, jotka ovat nanomittakaava tasolla. Nanometri on metrin miljardisosa. Eli noin 1 / 80, 000 ja halkaisija hiuksista, tai kymmenen kertaa halkaisija vetyatomin. Se manipuloi kemialliset ja fysikaaliset ominaisuudet ainetta molekyylitasolla. Nanoteknologia muuttaa tapaamme ajatella, se hämärtää väliset rajat fysiikka, kemia ja biologia, poistamista näiden rajojen asettavat monia haasteita ja uusia suuntia järjestämisestä koulutuksen ja tutkimuksen.

Richard Feynman puhe nimeltään "Siellä on paljon tilaa alareunassa" vuonna 1959 korosti tätä käsitettä - Jos meidän pienet mielet, joillekin sopii, jakaa tämän maailmankaikkeuden osiin, fysiikka, biologia, geologia, tähtitiede, psykologia ja niin edelleen - Muista, että luonto ei tiedä sitä [1].

Nanobioteknologian yhdistymisen bioteknologian ja nanoteknologian. Tämä hybridi kurinalaisuutta voi tarkoittaa myös tehdä atomitason koneet matkimalla tai sisällyttämällä biologisten järjestelmien molekyylitasolla, tai rakennuksen pieniä työkaluja opiskelemaan tai muuttaa luonnollisen rakenteen ominaisuuksia atomi. Nanobioteknologia voi olla yhdistelmä klassisen mikro-teknologian molekyylibiologian lähestymistapa. Biotekniikka käyttää tietoa ja tekniikoita biologian manipuloida molekyyli, geneettisten ja soluprosesseihin kehittämään tuotteita ja palveluita, ja sitä käytetään eri alojen lääketieteestä maatalouteen. Lähentyminen, on toiminta tai kehitys, joka tapahtuu joka perustuu yhteisiin materiaalit ja ominaisuudet-tässä tapauksessa kurinalaisuutta, joka mahdollistaa lähentymisen nanoteknologia. Potentiaali tarjoamia mahdollisuuksia tämä käyttöliittymä on todella erinomainen, päällekkäisyys biotekniikka, nanoteknologia ja tietotekniikka tuo toteutumaan monia tärkeitä sovelluksia biotieteiden.

Tämä teknologia on tarkoitus luoda innovaatioita ja tärkeä rooli erilaisissa biolääketieteen sovellukset (kuva 1), paitsi lääkeannostelun ja geeniterapia, mutta myös molekyylikuvantaminen, biomarkkerit ja bioanturit. Erityisille kohderyhmille lääkehoito ja menetelmiä varhaisen diagnoosin sairaudet ovat ensisijaisia ​​tutkimusalueita, joilla nanoteknologian olisi merkittävä rooli [2].

Kuva1. Kaaviokuva havainnollistaa nanoteknologian mullistaa Biolääketieteiden.

National Institutes of Health biotekniikan Consortium (BECON) järjesti symposiumin 2000 antaman tiedonannon "Nanotiede ja Teknologia gian: Shaping biolääketieteellisen tutkimuksen "[3]. Kahdeksan alueet nanotieteen ja nanoteknologian käsiteltiin kokouksessa ja niiden uskotaan olevan kaikkein olennaisin tutkimusta biolääketieteen. Nämä alueet on sisällytetty synteesi ja käyttö nanorakenteiden, nanoteknologian sovellukset terapiaan, Biomimeettinen ja biologinen nanorakenteiden elektroniset-biologia käyttöliittymä, laitteiden varhaisia ​​tauti, työkaluja tutkimuksessa yksittäisten molekyylien, nanoteknologian ja kudosteknologian.

Tavoitteena BECON oli tehostaa viestintää välillä biolääketieteen tutkijoita ja insinöörejä, jotka tuovat eri puolia taitonsa ja tietämyksensä näihin ongelmiin ja tehdä biolääketieteen yhteisön tietoisuutta syntymässä kehityksen nanoteknologian alalla. Keskusteluihin Konferenssin ovat nyt laajalti vahvistaa päivittäinen kokemus, kasvava kyky manipuloida yksittäisiä molekyylejä nanomittakaavan ja yhdistää biomolekyylien muiden nanomittakaavan rakenteita. Tämä kyky antaa mahdollisuuden lukemattomia uusia terapeuttisia ja diagnostisia sovelluksia mahdollistamalla rakennusten uusien rakenteiden alhaalta ylös [4].

Lähitulevaisuudessa, tärkein kliininen soveltaminen nanoteknologian todennäköisesti lääkekehityksessä. Nämä sovellukset hyödyntävät ainutlaatuisia ominaisuuksia nanohiukkasten huumeiden tai aineilla huumeita tai on suunniteltu uusia strategioita hallittuja päästöjä, huumeiden kohdentamista, ja meripelastus lääkkeiden alhainen hyötyosuus [5-7].

Nanomittakaavan polymeeri kapselit voidaan suunnitella murtaa ja vapauttaa huumeet valvotussa hinnat, jotta ero vapauttaa tietyissä ympäristöissä, kuten happamasta liuoksesta, sekä edistää imeytymistä kasvaimia vastaan ​​normaaleissa kudoksissa [8]. Paljon tutkimusta on nyt keskittynyt luomaan uusia polymeerejä ja tutkitaan tiettyä lääkettä-polymeeri yhdistelmiä. Nanocapsules voidaan syntetisoida suoraan monomeerit tai käyttämällä nanodeposition ja esimuotoillut polymeerien [9]. Nanocapsules on myös muotoiltu mistä albumiinin ja liposomeja. Implantoitavat huumeiden jakelujärjestelmät, että kehitetään hyödyntävät nanohuokosiin hallita huumeiden levittämisestä.

Yksi avainkysymyksistä bio-saatavuus on solu transfektion DNA geeniterapian. Nykyiset menetelmät ovat merkittäviä rajoituksia, kuten riski tahattomasta Taudin virusvektoreista. Tämä on johtanut tutkijat tutkimaan polymeeri-DNA komplekseja ja liposomiin DNA komplekseja geenien toimitus [10]. On myös osoitettu, että tiivistetty DNA nanohiukkasten muodossa voidaan transfektoimaan postmitotic soluihin [11].

Vaikka riski ja rajoitukset, virusvektoreista ovat tehokkaita Biomimeettinen lähestymistapa huumeiden kohdentamiseen ja toimitus. TAT peptidi ihmisen immuunikato virus (HIV) ja muut virusproteiinit kiinnittäminen DNA, proteiinit ja muut materiaalit käyttöönottoa soluihin. Nämä nano-kokoonpanot jäljitellä toimintaa fuusio proteiineja, jotka tekevät viruksia transfektion tehokasta [12, 13]. Nanoteknologia on myös mahdollistanut kehityksen biochips ja on rooli vihreä valmistus (e. g biologinen ja biocomplexity alueet). Muita käyttökohteita ovat suunnittelu anturit astronautit, sotilaat, nesteiden (käsittelyohjeet DNA ja muiden molekyylien), koeputkihedelmöitys elävien varastossa, nanosuodatus, bioprosessoinnin "suoja" ja muuntogeenisten elintarvikkeiden (taulukko 1).

Taulukko 1 . Luettelo Nanoteknologian sovelluksia Biolääketieteiden

Kokeileva alueita nanoteknologian sisältää tutkimuksen tila ja / tai korjaa aivojen ja muiden alueiden takaisin saamiseksi kognitioon. Se saattaa myös löytää hakemuksen suunnittelussa lääkkeiden funktiona potilaan genotyyppiä ja soveltamisessa kemikaaleja lisäämään tuotantoa funktiona kasvi genotyypit. Synteesi tehokkaampi ja biohajoavia kemikaaleja maatalouden ja tuotannon implantoitavien ilmaisimia tukisi nanoteknologian mitättömiä määriä verta. Käyttävät tätä teknologiaa olisi myös mahdollista kehittää menetelmiä, joissa käytetään syljen sijasta verta havaita sairauksia tai jotka voivat suorittaa täydellinen verikokeet lyhyen ajan. Laajempia kysymyksiä ovat talous molekyylilääketieteen, kestävä maatalous, säilyttämistä biocomplexity, ja mahdollistavat uusia teknologioita.

Richard E. Smalley, voittaja 1996 Nobelin kemianpalkinnon ilmoitti hänen kongressin osoitus USA hallituksen lisääntyvästä tietoisuutta tieteen ja tekniikan aloilla meidän tuloa uusi kultakausi. Orastavaa kiinnostusta lääketieteen nanoteknologian sovellukset on johtanut syntyyn tunnetun uuden alan nanolääketieteeseen [14]. On laajempi, nanolääketieteen on prosessi toteamiseksi, hoitamiseksi, ehkäisemään sairauksia ja traumaattisen vamman, ja lievittää kipua sekä säilyttää ja parantaa ihmisten terveyttä, käyttäen molekyyli työkaluja ja molekyylitason tietoa ihmiskehon. Tämän tarkastelun on heittää enemmän valoa viimeisin kehitys ja nanoteknologian vaikutusta Biolääketieteiden.

Viimeaikainen kehitys

Lääketieteellinen diagnoosi asianmukaiset ja tehokkaasti lääkkeiden ovat lääketieteen aloilla Nanokoossa hiukkaset ovat löytäneet käytännön sovelluksia. On kuitenkin olemassa monia muita mielenkiintoisia ehdotuksia käytöstä nanomechanical työkaluja lääketieteellisen tutkimuksen ja käytännön harjoittelua. Tällaiset nanotools odottavat rakentaminen, ja tällä hetkellä on enemmän kuin fantasia. Silti he saattavat olla varsin hyödyllistä, ja tulla todellisuutta lähitulevaisuudessa [41].

Nanodevices lääketieteiden voisi toimia korvaamaan viallisia tai väärin toimivan soluja, kuten respirocyte ehdottama Freitas [42]. Tämä ihmisen veren punasolujen teoreettisesti kykenevä happea tehokkaammin kuin punasolujen. Se voisi korvata vialliset luonnollinen punasolujen verenkiertoa. Ensisijainen sovelluksia respirocytes voi liittyä transfusable verta korvaavien osittainen Anemian hoito, äitiys / vastasyntyneen ongelmia, ja keuhkosairaudet.

On raportoitu, että nanokoneiden voisi hallinnoida huumeiden potilaan kehossa. Tällaiset nanoconstructions voisi toimittaa lääkkeitä erikoinen sivustoja tekemällä hoito tarkempi ja tarkka [43]. Vastaavia koneita erityisiä "aseita" voitaisiin poistaa esteet vikaa tai tunnistamiseen ja kasvainsolujen tappamista.

Muita elintärkeitä soveltaminen nanoteknologian suhteessa lääketieteelliseen tutkimukseen ja diagnostiikka nanorobots. Nanorobots, jotka toimivat ihmiskehon, voisi seurata tasot eri yhdisteiden ja tallentaa tiedot sisäiseen muistiin. Ne voitaisiin nopeasti tutkimisessa käytettävät tietyn kudos-, geodeettiset sen biokemiallisia, biomekaaninen ja histometrical ominaisuuksia tarkemmin. Aivan kuten bioteknologia laajentaa valikoimaa ja tehokkuutta hoitovaihtoehtoja saatavilla nanomateriaalien kynnyksellä molekyyli nanoteknologian laajenee jälleen valtavasti tehoa, mukavuutta ja nopeutta tulevien lääkehoitojen ja samalla vähentää merkittävästi niiden riskejä, kustannuksia ja invasiivisuus.

Biotekniikka mahdollistaa räätälöityjä tuotanto ja biofarmaseuttisia ja bioteknologian huumeita, joista monet vaativat erityinen koostumus teknologioiden voittaa huumeisiin liittyviä ongelmia. Tällaisia ​​suuria haasteita ratkaista muun muassa seuraavat: huono liukoisuus, kemiallisia vakautta in vitro ja in vivo annostelun jälkeen (eli lyhyt puoliintumisaika), köyhiä hyötyosuuden ja potentiaalisesti vahva sivuvaikutukset edellyttävät huume rikastumiseen työkohteen (kohdentaminen) [ 44]. Nanoparticulate harjoittajien on kehitetty yhtenä ratkaisuna voittamiseksi toimitusongelmat eli huumeiden nanocrystals, kiinteä rasva nanohiukkasia (SLN), nanorakenteiset rasva harjoittajat (NLC) ja rasva-huume konjugaatti (LDC) nanohiukkaset [44]. Harjoittajat ilmoittama Muller ja kollegat ovat sopivia ratkaisemaan toimitus ongelmia Biotech huumeita eri liukoisuus. Kohdistaminen näihin harjoittajien voidaan toteuttaa hyvin yksinkertainen lähestymistapa, ero proteiini adsorption (Pathfinder ®-tekniikka). Tämä tekniikka osoittautui riittävän tehokas kerätä niin suuria määriä huumeita aivoissa saavuttaa terapeuttista tasoa ja täyttävät myös merkittävä vaatimus voitaisiin pyrkiä lääkeyhtiö.

Kvanttipiste kanssa nanodots tietyn värin uskotaan olevan joustava ja voisi tarjota helppo ja edullinen tapa seuloa verinäyte läsnäolo useita eri viruksia samaan aikaan. Se voisi myös antaa lääkärit nopea diagnoosi keino havaita esimerkiksi läsnäolo erityisesti joukko proteiineja, jotka vahvasti siihen puhkeamista sydäninfarktin. Tutkimuksen saralla, kyky samanaikaisesti tag useita biomolekyylien niin ja solujen sisällä voisi sallia tutkijat katsella monimutkainen solu muuttuu ja ilmiöt liittyvät tauti, joka tarjoaa arvokkaita vihjeitä kehittämiselle tulevaisuudessa lääkkeiden ja hoitojen (kvanttipiste Corporation) [45 ].

National Heart, Lung, ja Blood Institute (NHLBI) aikoo edistää soveltamista nanoteknologian HLBS (sydän, keuhkot, veri ja Sleep) tutkimus ja häiriöt. Tietopyyntö (RFI) kehitettiin, neuvoja tutkijat ja lääkärit, joilla on intressejä nanoteknologian, kankaalle laajemman tiedeyhteisön lähestymistapoja kehittämiseen ja soveltamiseen nanoteknologian HLBS häiriöt. Työryhmä koostuu tutkijoiden, insinöörien ja lääkäreiden kanssa asiantuntemusta yli nanoteknologian, nanotieteen ja HLBS lääketiede kokoontui 28. helmikuuta ^th, 2003, käyttäen RFI vastauksia kuin lähtökohtana keskusteluille. Työryhmän tehtävänä on arvioida nanoteknologian ja ehdottaa keinoja tutkimusta. Työryhmä varoitti liian jäykkiä tai rajoittavia nanoteknologian määritelmä korostaa jatkumon asteikolla nanomittakaavan ja mikrotason. Ryhmä havaitsi myös alueita mahdollisuuksia ja haasteita kehittämiseen liittyvät soveltamista nanotieteen ja nanoteknologian parantaa diagnoosi, hoito ja ennaltaehkäisy HLBS häiriöt. Se myös kehittynyt priorisoitu suositusten soveltamisen helpottamiseksi nanoteknologian biologisia kysymyksiä ja parantaa potilaan hoidon [46].

RESIST Groupin Walesin School Farmasian Cardiffin yliopistossa ja toiset ovat tutkineet miten molekyylirakennetta painettu polymeerejä voitaisiin lääketieteellisesti hyödyllisiä kliinisiä sovelluksia, kuten lääkeaineiden vapautumisen säätelyssä, huumeiden valvontalaitteet sekä biologisten ja vasta reseptorin jäljittelee. Histamiini ja efedriini molekyylirakennetta painettu polymeerit (mips) tutkittiin mahdollisia biologisia reseptorin jäljittelee samalla propanolol MIP tutkittiin sen käyttöä korko lieventävänä valikoivaa apuaineena ihon ohjattu laite [47].

Ensimmäinen keinotekoinen jänniteherkkiin molekyyli nanosieve oli tekaistu Charles R. Martin ja työtovereiden [48] at Colorado Valtion University vuonna 1995. Martinin kalvo sisältää joukon sylinterimäinen kultaa nanotubules kanssa sisähalkaisija niin pieni kuin 1.6nm. Kun tubulukset ovat positiivisesti varautuneita, positiivisia ioneja on jätetty pois ja vain negatiivisia ioneja kuljetetaan kalvon läpi. Kun kalvo saa negatiivinen jännite, vain positiivisia ioneja voi kulkea. Samanlaisia ​​nanodevices voi yhdistää jännitteen ruiskutus huokosten koko, muoto, ja maksu rajoitukset mahdollistavat tarkan valvonnan ioni liikenteen merkittäviä molekyylien spesifisyys. Upeasti herkkiä ionikanavan kytkin Biosensor rakensi australialainen tutkimusryhmä [49].

Vuonna 2003 voitaisiin kutsua hyvin erityinen vuosi biolääketieteen koska vietimme loppuun sekvensointi koko ihmisen perimä, joka ajoittui ^{50-vuotisjuhlan} löytämisen DNA kaksoiskierre rakenne Watson ja Crick. Vuonna biolääketieteellisen kuvantamisen, olemme myös todistamassa tekoon Nobelin lääketieteen palkinnon ja fysiologia kahteen edelläkävijöitä magneettikuvaus, professori Paul Lauterbur ja Sir Peter Mansfield. Nämä maamerkki tapahtumia auttoi korostaa vaikutuksen nopea kehitys useilla eri tieteenaloilla biolääketieteen tutkimukseen. Vipuvaikutusta ja valtava Elektroniikan ja tietotekniikan on saatu aikaan biolääketieteellisen kuvantamisen tutkimus [50]. Mahdollisuudet ja haasteet tulevaisuudessa biolääketieteellisen tutkimuksen hajallaan sisällyttäminen tuntemusta molekyylibiologian kemian, fysiikan, tekniikan, tietotekniikan ja nanoteknologian ymmärtää epäselvyys ja monimutkaisuus elämää ja keksiä uusia diagnostisia ja terapeuttisia menetelmiä.

Kalsiumfosfaatti nanohiukkasten esittää ainutlaatuisen luokka ei-virusvektoreista, joka voi toimia tehokkaasti ja vaihtoehtoisten DNA harjoittajien kohdennettu jakelu geenejä. Suunnittelu ja synteesi ultra-pieni koko, erittäin monodispersed DNA dopingia kalsiumfosfaatti nanohiukkasia koko noin 80nm halkaisija on raportoitu [51]. DNA kapseloitu sisällä nanohiukkasten on suojattu ulkoisia DNaasi ympäristön ja ​​voitaisiin käyttää turvallisesti siirtää kapseloitu DNA alla in vitro ja in vivo olosuhteissa.

Soveltaminen yhdistelmä nanolääketieteen kanssa Biophotonics varten optisesti seuranta solujen kulkureittejä geeni toimitus ja tuloksena transfektion käyttämällä nanohiukkasten ei-virusvektori on osoitettu äskettäin [52]. Gene toimitus alue huomattavan ajankohtainen, geneettisen materiaalin (DNA, RNA, ja oligonukleotidien) on käytetty molekyylilääketieteen ja toimitetaan erityisiä solutyypeiksi joko estää joidenkin haitallisten geenien ilmentymistä tai ilmaista terapeuttisia proteiineja.

Nano-DNA Teknologia gian

Löytö polymeraasiketjureaktio (PCR) [53, 54] tasoittaneet tietä uuteen aikaan biologisen tutkimuksen. Vaikutus voi tuntua paitsi molekyylibiologian alalla, mutta myös muille liittoutuneille tieteenaloilla. Novel luokat puolisynteettinen DNA-proteiini konjugaatteina itse koottu oligomeric verkot koostuvat streptavi ja kaksijuosteinen DNA, joka voidaan muuntaa hyvin määritelty supramolecular nanocircles on kehitetty [55, 56].

DNA-streptavidiini konjugaatteja on sovellettu modulaarisia rakennuspalikoina tuotannon uusien immunologisten reagenssien ultrasensitive Trace Analysis proteiinien ja muiden antigeenien avulla immunologiseen PCR menetelmiin [57-59]. Immuno-PCR on yhdistelmä spesifisyys vasta-aineisiin perustuva immuniteetti määrityksessä eksponentiaalinen voima vahvistuksen PCR, joten tuloksena on 1000-kertainen herkkyyden verrattuna vakio ELISA (Entsyymi-immunologinen määritys) menetelmiä .

Itse koottu DNA-streptavidiini konjugaattien on sovellettu myös vuonna nanoteknologian alalla. Esimerkiksi konjugaatteja käytetään mallijärjestelmiä ioni-kytkettävissä nanohiukkasten verkkoja nanometrimittakaavan "pehmeää materiaalia" kalibrointi standardit skannaus koetin mikroskopia [60, 61], tai ohjelmoitu rakennusaineita järkevä rakentaa monimutkaisia ​​biomolekyylitason arkkitehtuuri , joita voidaan käyttää malleina kasvulle nanometrimittakaavan epäorgaanisen laitteista [62, 63]. Kovalenttinen konjugaatteina yksijuosteisia DNA ja streptavidiini käytetään biomolekyylitason adapterit käytöstä poisto biotinyloitu makromolekyylien Solid-substraattien kautta nukleiinihapon hybridisaatio. Tämä "DNA-suunnattu liikkumattomuudesta" mahdollistaa palautuvia ja site-selektiivinen muokkausta kiinteiden substraattien metalli ja puolijohde nanohiukkasia tai, päinvastoin, sillä DNA suunnattu muokkausta kultananopartikkeleilla proteiineilla, kuten immunoglobuliinit ja entsyymit. Valmistus toiminnallisten biometallic nanorakenteiden päässä kultananopartikkeleilla ja vasta sovelletaan niin diagnostisia työkaluja bioanalytiikka [64].

Nanobioteknologia in suurikapasiteettisten Single Nucleotide Polymorphism Analysis

Julkaisemisen jälkeen kartta vaihtelua ihmisen genomin sisältäviä yli kaksi miljoonaa yhden nukleotidin polymorfia (SNP) (International SNP Map Working Group, 2001), seuraava haaste on kehittää teknologioita käyttää näitä tietoja kustannus tehokkaalla tavalla. Genotyypin menetelmiä on parannettava, jotta voidaan lisätä läpäisyä vähintään kaksi suuruusluokkaa, jotta lääke, bioteknologian ja akateeminen tutkimus paljastaa yhdistysten välillä perimä ja sairaudet, joiden seurauksena mahdollisuudet kehittää innovatiivisia diagnostiikkaa ja hoitoja. Uusia lähestymistapoja DNA uutto ja vahvistin on rajoitettu ajat tarvitaan näiden prosessien sekuntia. Mikrofluidinen laitteiden avulla polymorfismi havaitseminen läpi hyvin nopean fragmentti erottaminen käyttämällä kapillaarielektroforeesilla ja korkean suorituskyvyn nestekromatografia yhdessä sekoittaminen ja kuljetus reagenssien ja biomolekyylien integroiduissa järjestelmissä [65]. Perustavoitteet kehittämisessä DNA eristäminen ja puhdistaminen, joka on yhteensopiva suurikapasiteettisten SNP genotyypin vaatimukset ovat:

·          Vapautuminen DNA solujen ratkaisu ilman joko entsymaattisesti (eli endonucleases) tai mekaaninen (leikkaus) erittely DNA;

·          Poistaminen solujen roskia (esim. proteiineja), jotka voivat haitata DNA vahvistusta tai hybridisaatio määrityksissä;

·          Suurikapasiteettisten ja taloudellinen DNA Näytteen valmistus yksinkertaistettua protokollia vähentää menettelytapojen;

·          Välttäminen vaarallisia kemiallisia vaatimuksia niin paljon kuin mahdollista eikä käsittelyn ja hävittämisen kustannukset;

·          Johdonmukaisuus sekä laadun ja määrän DNA tuotto keskuudessa näytteitä niin, että määrän on tarpeetonta, ja myöhemmin vahvistusta ja / tai hybridisaatio voi olla korkea toistettavuus;

·          Erittäin tehokas prosessi, jotta varmistetaan sen riittävä tarjonta valtava määrä määrityksissä odotettavissa, ja

·          Käyttöliittymä, joka mahdollistaa suoran lastauksen tavanomaisesti näytteitä koepaloja järjestelmään [65].

Potentiaali nanoteknologian edistää nopeaa suurikapasiteettisten SNP analyysiä näkyy selvimmin älykkäillä biosiruun alustoilla. Kehittäminen sähköisesti osoitteellinen microarray alustan kuvaama Heller L. ym. 2000 [66] on synnyttänyt Nanogen Inc. ( San Diego , Kalifornia , USA ). Haasteeseen tarjota yhden tai useamman teknologiayhteisöt pystyy SNP seulonta suoritusteho suuruusluokkaa 10 ⁷ genotyypit per päivä on saavutettava, jotta merkittävät yhdistyksiä geenien ja sairauksien laadittu. Lisäksi teknologia-alustan (t) on myös tuottaa mittakaavaetuja, niin että kustannus per genotyyppi on alle 0,01 dollaria suuruus seulontaa tarvitaan toteutettavissa. Vuodesta nopeasti kehittyvä nanoteknologia, uudet apuvälineet ja prosessit on otettu käyttöön ja ​​potentiaalia tuottaa tarvittavat valmiudet [67-69].

Erot SNP esiintyy lähellä toisiaan genomi on yleensä korreloi johtuu yhteys prosessin aikana lisääntymään, ja laajuus tämä korrelaatio kutsutaan yhteys epätasapainoa. Jos merkittävä yhdistyksen välillä tapahtuu geneettistä vaihtelua havaittu erityisiä SNP ja läsnäolo tauti, alttiita geenejä voidaan tunnistaa. Tilastollisten arvioiden avulla voidaan poistaa vääriä positiivisia tuloksia tarkisti McCarthy ja Hilfiker (2000) [70]. He ehdottavat lineaarinen kasvu otoskoko on välttämätön jokaiselle kertaluokkaa määrän kasvu merkkiaineiden testattu. Näin ollen positiivinen tunnistaminen altis geeni seulontaohjelman lukien 1 Million SNP vaatisi näytteen vähimmäiskoon ollessa 1000 (eli vähintään 10 ⁹ SNP on suojattu).

Nanohiukkasten Biomarkers

Nanohiukkasia voidaan käyttää sekä määrällisiä että laadullisia in vitro havaitsemisen syöpäsoluihin. Ne parantavat tunnistusprosessi keskittämällä ja suojella merkin huonontumiselta, tehdäkseen analyysin herkempi. Esimerkiksi streptavidiini kalvopäällysteinen loisteputki polystyreeni nanospheres Fluospheres ® (vihreä fluoresenssi) ja TransFluospheres ® (punainen fluoresenssi) on sovellettu yhden värin virtaussytometria havaita kasvutekijän reseptorin (EGFR) on A431 soluissa (ihmisen epidermoid syöpä soluja) [71 ]. Tulokset ovat osoittaneet, että loisteputki nanospheres edellyttäen herkkyys 25 kertaa enemmän kuin konjugaatin streptavidiini-fluoreseiini.

Uudet työkalut voivat nyt kehittää, suunniteltu risteyksessä proteomiikka ja nanoteknologian, jossa nanoharvesting aineet voidaan tiputetaan liikkeeseen (esim. derivatized kulta hiukkasia) tai vereen virranottolaitteiden toimimaan "molekyyli mopit" että imeä ja vahvistavat sidottu ja kompleksi biomarkkerit olemassa [72-74]. Näitä nanohiukkasia, heidän sidottu diagnostisia lastin voi suoraan tiedustella kautta massaspektrometriaa paljastaa pienimolekyylisiä ja rikastettu biomarkkeri allekirjoitukset. Viime kädessä hyöty tahansa lähestymistapa havaitsemiseksi taudin arvioidaan sen kliinistä vaikutusta potilaiden hoitotuloksiin ja taudista vapaan eloonjäämisen [75]. Mikä on kiireellisesti tarvitaan tutkimus sairaudet yleensä, on kehitys biomarkkerit, voi havaita parannettavissa oleviin sairauksiin aikaisemmin, eikä havaita levinneen taudin paremmin.

Varjoaine on lastattu nanohiukkasten kasvain diagnoosia varten. Fysikaalis-kemialliset ominaisuudet (hiukkaskoko, pintavarauksen, pinnoite, vakaus) nanohiukkasten avulla uudelleenohjaus ja keskittyminen merkkilanka erityinen sivusto kiinnostaa. Merkityt kolloidinen hiukkasia voidaan käyttää radiodiagnostiikkalaitteet aineita. Toisaalta, jotkut ei-merkittyjä kolloidinen järjestelmät ovat jo käytössä ja jotkut ovat edelleen testataan varjoaine liittyvä diagnoosi menettelyjä, kuten tietokonetomografia ja NMR kuvantaminen.

Tähän mennessä tutkimus radionucleide käytetään diagnostisessa kuvantamisessa nanohiukkasiin syövän havaitseminen on vielä julkaistu. Koska perinteiset kolloidinen hiukkasia voidaan solujen elinten, kuten maksa, perna, keuhkot ja luuytimen ja niin pitkän kiertävä nanohiukkaset voivat olla tilamalleista lokalisointi verenkiertoon tai lymfaattinen järjestelmä-kaikki nämä elimet ovat mahdollisten sijoituspaikkojen kasvaimen kehitystä, nämä kolloidinen järjestelmiä voitaisiin mahdollisesti parantaa kasvaimen diagnoosia.

Tulevaisuudessa nanohiukkasten jotka ovat suunniteltu kanssa erityisiä sitovia yhtäläisyyksiä voidaan suspendoitua osaksi kerätään kehon nesteiden, tai ehkä jopa ruiskutetaan suoraan verenkiertoon. Nanohiukkaset yhdessä sidottu molekyylejä, voitaisiin suoraan kaapattu suunnitellut suodattimet ja suoraan kyseenalaiseksi ultra high-resoluutio massaspektrometriaa (esim. Fourier Transform Ion syklotroni resonanssi).

Nanoteknologia Mittaukset liuenneen hapen

Happi on yksi suurimmista metaboliittien aerobinen järjestelmiin, ja mittaus liuennut happi on elintärkeä lääketieteen, teollisuuden ja ympäristön sovelluksia. Viimeaikainen kiinnostus mittausmenetelmiä liuenneen hapen pitoisuus on keskittynyt pääasiassa optisten antureiden, koska niiden etuja perinteisiin amperometric elektrodit, että ne ovat nopeampia, eivät kuluta happea, eikä helposti myrkyttää [76, 77].

Optinen Pebble (mittapäät koteloitu mennessä biologisesti lokalisoitu upottamalla) Nanosensorit on kehitetty liuenneen hapen avulla orgaanisesti muutettu silikaatti (ormosil) nanohiukkasten matriisi. Ormosil nanohiukkasia valmistellaan sooli-geeli-pohjainen prosessi, joka sisältää muodostumista ydin hiukkaset phenyltrimethoxysilane esiaste jälkeen muodostumista pintaa kanssa methyltrimethoxysilane esiaste [78]. Erittäin läpäisevä rakenne ja hydrofobinen luonne ormosil nanohiukkasten sekä niiden pieni koko, johtaa erinomaiseen kokonaisvaltaiseen sammutusta vastaus liuennutta happea ja lineaarinen vaste koko alueella, 0 -100% happea kyllästetty vedellä. Tämä Pebble anturi on suurempi herkkyys ja laajempi lineaarisuus sekä pitempi heräte ja emissioaallonpituudet, mikä vähentää taustamelua solukkojärjestelmäisen mittaukseen. Pebble anturit ovat erinomaiset ja niihin korjautuvuus ja vakautta huuhtoutumisen ja pitkäaikaiseen varastointiin. Reaaliaikainen seuranta muutosten happi johtuu soluhengityksen suljetussa kammiossa tehtiin geeni ase toimitetaan Pebble. Tämä anturi on nyt hakenut samanaikaisesti solunsisäisen mittaukset happea ja glukoosia [78].

Soveltaminen nanoteknologian P450-entsyymien

Sytokromi P450 ovat erittäin tärkeitä Bioanalyyttisia alue [79]. Ne muodostavat suuren perheen entsyymien läsnä kaikissa kudoksissa välttämätöntä metaboliaa eniten huumeita nykyisin käytössä olevan keskeinen rooli lääkekehitysprosessissa ja löytö prosessi. Ne toimivat katalysaattoreina lisäämällä toinen atomit happi molekyyli osaksi eri pintojen (R) kanssa melko laaja regioselectivity, mikä samanaikaisesti vähentää muiden happiatomin veden alla olevan yhtälön mukaisesti [29] .

Useita menetelmiä on raportoitu kirjallisuudessa seulontaan alustan liikevaihto P450s vuonna suurikapasiteettisten muodossa [80-83]. Kuitenkin he kaikki ovat kaukana olemisen vain testaus toimintaa P450-entsyymien kautta havaitseminen muuntaminen erityinen merkkiaine alustan, mutta Tsotsou et al 2002 [84] ovat pystyneet kehittämään menetelmää kutsutaan alkali menetelmää, joka voi havaita liikevaihto tahansa NAD (P) H tai NAD (P) ⁺ entsyymi. Edistyminen Näitä tutkimussuuntauksia ja niiden yhdistelmät tarjoavat tehokkaan alustan tulevaisuuden sovelluksia näitä entsyymejä, erityisesti proteiinin array tekniikkaa.

Soveltaminen nanoteknologian Tissue Engineering

Kudosteknologia perustuu uusien kudosten in vitro jälkeen kirurgisten sijoittamisesta elimen tai stimulaation normaalit korjaus in situ käyttämällä bioartificial rakentaa tai implantit eläviä soluja käyttöön tai lähellä aluetta vahinkoja. Vaikka se koskee pääasiassa ihmisperäisen materiaalin, joko potilas itse (autologinen) tai muista ihmisen lähteistä (allogeeninen), aineistoa muista nisäkkäistä lähteistä on sovellettu myös ihmisillä (ksenogeeniset).

Osallistuminen mikroelektroniikan tai nanoteknologian luomaan todella bioartificial kudos tai elin, joka voi ottaa paikka, joka on kuolettavasti sairas, kuten silmä-, korva-, sydän-tai yhteisyritysten on suunniteltu. Implantoitavat proteesit laitteet ja nanoscaffolds käytettäväksi viljelyn keinotekoiset elimet ovat tavoitteita, nanoteknologian tutkijat. Nanoengineering on hydroksiapatiitti luun vaihto on kohtuullisen kehittynyttä [85, 86].

Tulevaisuudessa voisimme kuvitella maailma, jossa lääketieteen nanodevices rutiininomaisesti istuttaa tai jopa ruiskutetaan verenkiertoon seurata Wellness ja automaattisesti osallistua korjaamiseen järjestelmät poikkeavat vakiintuneiden normien. Nämä nanobots voitaisiin yksilöidä räätälöitävä ne potilaan genotyypin ja fenotyypin optimoida interventio mahdollisimman varhaisessa vaiheessa aikana sairauden ilmaisun [4].

Kasvua uusien elimien

Nanomittakaavan rakentaminen soluja voidaan toteuttaa niiden ohjelmoitu lisääntymään. Signaalit lähetetään edestakaisin ohjeet halutun koon ja muodon muodostavat rakennustyömaalla. Kun täydelliset ohjeet ovat valmiit, elimet voidaan kasvattaa mukaan edellytys tekniset tiedot.

Nämä elimet voivat olla tarpeen DNA koodattu yhteensopivaksi tarvitaan ihmiskehon immunologinen tila. Tämä voi lisätä integrointi keinotekoisia rakenteita elävien kudosten kanssa, esittää sopivampi käyttöliittymä biologisissa järjestelmissä. Kun etu ei ole immuunireaktiosta toisin kuin nykypäivän luovuttajan elinsiirto. Vuonna tulevina vuosina tämä voi suorittaa harppaus hallintaan elinvaurio häiriöt.

Kuva 2.. Graafinen nanomittakaavan rakentamisen ja kasvua uusien elinten.

Molecular Imaging

Uusi kuvantamisen lähestymistapoja käyttäen geneettisesti koodattu fluoresoivia ja bioluminescent raportoijien (eli, valaistut tai hehkuvan tunnisteet) tarjoavat paljastaa oivalluksia elävän kehon kuin koskaan havaittu ennen. Antamien tietojen toimittajille voidaan lisätä ymmärrystä ihmisen biologiasta ja kehittäminen terapeuttisia lähestymistapoja monien sairauksien, kuten syövän, infektio, hermoston ja sydän.

Lisäksi etenee toistaiseksi tehty molekyyli aineet, teollisuuden johtajat ovat myös esittelee nopeasti kehittyvä kuvantamisen tekniikoita, jonka avulla tutkijat voivat katsella organismien molekyylitasolla (taulukko 2).

Taulukko 2. Uusimmat tuotteet molekyylikuvantamisen ja niihin tuottavien yritysten

·          SPECT / CT hybridijärjestelmät kaapata sekä toiminnallisia tietoa solu-ja molekyylitason prosesseja (kasvu ja aktiivisuus) ja anatomiset yksityiskohdat (koko ja muoto) kohdennettu molekyylirakenteen nopeammin, tehokkaammin ja selkeämmin kuin vakio kuvantamislaitteet. Kuvien saatu nämä järjestelmät voivat auttaa nopean tunnistamisen kasvaimia, analyysi asianmukainen hoito, toimitus täsmähoitoihin tarkasti tuhota kohdesoluihin, ja seurata arvioida hoidon vaikuttavuutta.

·          Xenon esitteli uudempi valo tuottaa siirtogeenisiä eläinmalleissa (GFAP-Luc) aikana Society for Molecular Imaging n kolmas vuosikokous. Tämä malli saattaa osoittautua tärkeä malli seuranta vahingoilta ja korjaa kroonisen neurologisten sairauksien, kuten posti-aivoinfarkti tai Parkinsonin tauti.

·          Ultraääni varjoainetta on tehty pienistä "Mikrokuplien" että hajotan valoa ja antaa lääkärin nähdä, mikä osa sydänlihas on huonosti toimiva. Herkkyys ja joustavuus ultraäänen avulla on herkin tapa kuvantamisen Mikrokuplien koska se tahallaan häiritsee kuvio ja tuottaa erittäin vahvan ja erittäin tyypillistä ohimenevä vaikutus. Esimerkiksi

·          Definity ® muuten tiedossa Sonolysis ™ on kaasulla täytetty mikrokuplia varten terapeuttisen sovelluksissa. Liukenemaan verisuonten tukos, mikrokuplia ovat suonensisäisesti potilaalle tai ruiskutetaan paikallisesti tiettyyn verisuonten rakenne kuten verisuonten siirteen. Ultraääni on sovellettu ulkoisesti (tai voidaan soveltaa sisäisesti kautta katetri) yli alueen verihyytymän tarjota paikallisia, kohdennettuja toimia. Kuten mikrokuplia perfuse hyytymä, ne toimivat mikromekaaninen laitteilla ultrassa sykkii kuplia ja puhaltaa ylös kuplia ultraäänikentästä, mikä johtaa veren hyytymistä purkamisesta. Sonolysis nanosurgery on kohdistettu paikallisesti nanoinvasive hoidon hoitoon verisuonten tromboosi. Verrattuna vaihtoehtoisia hoitomuotoja hoitoon tromboosi, sonolysis tarjoaa mahdollisuuksia ansioita on vähemmän invasiivisia kuin mekaaninen thrombectomy ja nopeampia kuin perinteiset lääkehoitoa vähemmän vuotoriski.

·          NeutroSpec ™ on radiodiagnostiikkalaitteet agentti joka etikettejä valkosoluja ja myelooinen esiasteiden ilman poisto ja uudelleen injektio verta potilaiden. Tämä uusi tuote on tarkoitettu potilaille, joilla on epäselvä merkkejä umpilisäke jotka ovat viisi-vuotias ja ylös. NeutroSpec helpottaa myös visualisointiin kuvien kautta syntynyttä Gammakameran jolloin lääkärit voivat nopeasti ja helposti etsiä sivustoja tartunnan poistaen aikaviiveet ja / tai riskeihin, joita yleensä sidoksissa vaihtoehto valkosolujen varmennukseen perustuvia menetelmiä.

·          tutkia Locus Ultra on ensiluokkainen tilavuus CT-järjestelmä pystyy quantitating fysiologisia mittauksia ja kehittää anatomian kudosten kasvaimet ja urut perfuusio. Locus Ultra suorittaa myös Image Acquisition nopeudella alle sekunnissa, mikä mahdollistaa dynaamisen kuvantaminen.

Yhteenveto

Monitieteinen nanoteknologian hakemuksen löytää uusia molekyylejä ja manipuloida käytettävissä olevat luonnollisesti voitaisiin häikäisevä sen mahdollisuudet parantaa terveydenhuollon. Spin-off nanobioteknologia voitaisiin hyödyntää kaikissa maailman maissa.

Tulevaisuudessa voisimme kuvitella maailma, jossa lääketieteen nanodevices rutiininomaisesti istuttaa tai jopa ruiskutetaan verenkiertoon seurata terveyttä ja automaattisesti osallistua korjaamiseen järjestelmiä, jotka poikkeavat normaali kuvio. Jatkuva eteneminen alalla biolääketieteen nanoteknologian on perustaminen ja yhteistyö tutkimusryhmien täydentäviin aloihin. Tällaisia ​​yhteistyöhankkeita on säilytettävä paitsi erikoisuus kenttätasolla, mutta myös kansainvälisesti. Tuloksellinen kehittäminen ja täytäntöönpano kansainväliseen yhteistyöhön edistää globaalin näkökulman tutkimukseen ja kokoaa hyödyt koko ihmiskunnan. Kuitenkin nanoteknologian lääketieteessä valtavat tekniset esteet, koska pitkät ja lukuisat epäonnistumiset ovat väistämättömiä. Samoin se ei saisi pitää itsestäänselvyytenä vaaroja ja negatiivisia seurauksia nanobioteknologia käytettynä sodankäynnissä, ja terroristien käsiin ja katastrofien liittyy sen soveltaminen energiantuotantoon milloin ja missä se iskee tai riskejä nanohiukkasten verenkiertoa. On syytä ymmärtää, että nanoteknologia ei sinänsä yhden syntymässä tieteenala vaan kohtaamispaikka perinteisten tieteiden kuten kemiaa, fysiikkaa, biologiaa ja materiaalitieteiden koota tarvitaan kollektiivista tietämystä ja asiantuntemusta tarvitaan kehittämistä tämän uuden teknologian.

Kiitokset

Kirjoittajat haluavat ilmaista kiitollisuutensa professori Guy M. Tremblay ja tohtori Jakob Bonlokke niiden kriittinen tarkastelu käsikirjoituksen ja hyödyllisiä ehdotuksia ja myös MS Cecile Bilodeau, audio-visuaalisen osaston suunnitteluun Kuva 1.

Referenssit

1.      Richard Feynman "Six Easy Pieces", Addison-Wesley Pub. Co, Menlo Park , CA , 1963.

2.      Sahoo KS ja Labhasetwar V. "Nanotech Lähestymistapoja lääkeannostelun ja Imaging", DDT VOL. 8, nro 24, 1112-1120, 2003.

3.      BECON nanotieteen ja nanoteknologian Symposium Report, kesäkuu (2000). National Institutes of Health biotekniikan Consortium, 2000. National Institute of Health kotisivuilta, näytetty 20 maaliskuu 2005.

4.      Thrall JH "Nanoteknologia ja lääketieteessä. Radiologia ", VOL. 230 (2), 315-318, 2004.

5.      Roy I., Ohulchanskyy TY, Pudavar HE, et al. "Keramiikkapohjaiset Nanohiukkaset Entrapping veteen liukenemattomia Photosensitizing syöpälääkkeiden: Novel Huumeisiin Carrier System Photodynamic Therapy", J. Am. Chem. Soc., 125, 7860-7865, 2003.

6.      Brigger I. , Dubernet C., ja Couvreur P., "nanohiukkasten Cancer Therapy ja diagnoosi", Adv. Huumeiden toimitusten. Ilm., 54,631-651, 2002.

7.      Crommelin DJ, Storm G., Jiskoot W., Stenekes R., Mastrobattista E. ja Hennink me ", nanoteknologiaan perustuvien menetelmien toimitus Makromolekyylit", J. Ohjaus Release, 87,81-88, 2003.

8.      Na K. ja BAE YH "Itse kootun hydrogeeliin Nanohiukkaset reagoivien Kasvainten solunulkoinen pH Pullulaani Johdannaissopimukset / sulfonamidi konjugaattirokotteen: ominaisuudet, yhdistäminen ja adriamysiinin Release in vitro", Pharm. Res., 19,681-683, 2002.

9.      Couvreur P., Barratt G., Fattal E., Legrand P. ja Vauthier C., "Nanocapsule Teknologia gian: Review ", Crit. Ilm. Ei. Huumeiden. Carrier Syst., 19, 99-134, 2002.

10. Xu L., Frederik P. ja Pirollo KF "itsejärjestäytyminen Virus-jäljittely nanorakenne System Tehokas Kasvaimeen kohdennettu Gene Delivery", Hum. Gene olemassa., 13, 469-481, 2002.

11. Liu G., Li D., Pasumarthy MK, et al. "Nanohiukkasia Tiivistetty DNA transfektoimaan Postmitotic Cells", J. Biol. Chem., 278, 32578-32586, 2003.

12. Lewin M., Carlesso N., Tung CH, et al, "Tat peptidi-Derivatized magneettisia nanohiukkasia Salli in vivo jäljitys ja palautus sekä kantasolujen", Nat. Biotechnol., 18, ​​410-413, 2000.

13. Reynolds AR, Moein Moghimi S. ja Hodivala-Dilke K., "Nanoparticle Mediated Gene Toimitus Kasvainten uudissuoniverkosto", Trends Mol. Med., 9, 2-4, 2003.

14. Robert A. Freitas Jr., "nanolääketieteen", Volume I: perusvalmiudet, Landes Bioscience Georgetown , TX , 1999

15. Edelstein RL, Tamanaha CR, Sheehan PE, Miller MM, Baselt DR, Whitman LJ ja Colton RJ, "BARC Biosensor Applied havaitsemiseen biologisen sodankäynnin Agents", biosensorit Bioelectron., 14, 805-813, 2000.

16. Nam JM, Thaxton CC ja Mirkin CA, "Nanohiukkaset-Based Bio-Bar koodit Ultrasensitive tunnistus proteiinit", Tiede, 301,1884-1886, 2003.

17. Mahtab R., Rogers JP ja Murphy CJ, 'proteiini-kokoinen kvanttipiste luminenssi voi erottaa toisistaan ​​"Straight", "Bent" ja "mutkalla" Oligonukleotidit ", J. Am. Chem. Soc., 117, 9099-9100, 1995.

18. Ma J., Wong H., ​​Kong LB ja Peng KW, "Biomimeettinen käsittely nanokiteiset Bioaktiivinen apatiitti pinnoite Titanium", nanoteknologia, 14,619-623, 2003.

19. de la Isla A., Brostow W., Bujard B., Estevez M., Rodriguez JR, Vagas S. ja Castano VM "Nanohybrid naarmuuntumaton pinnoite hampaiden ja luuston Viscoelasticity ilmenee Tribologia", Mat. Resr. Innovat., 7, 110-114, 2003.

20. Yoshida J. ja Kobayashi T., "Solunsisäiset hypertermia syövän käyttäminen Magnetiitilla Kationiset Liposomit", J. MAGN. Mater., 194,176-184, 1999.

21. Parak WJ, Boudreau R., Gros ML, Gerion D., Zanchet D., Micheel CM, Williams SC, Alivisatos AP ja Larabell CA ", Cell motiliteettiin ja metastasoituneen Mahdolliset perustuvat tutkimukset kvanttipiste kuvausalan Phagokinetic Tracks" Adv. Mater., 14,882-885, 2002.

22. Weissleder R., Elizondo G., Wittenburg J., Rabito CA, Bengele HH ja Josephson L. "ultrasmall superparamagneettisia rautaoksidi: karakterisointi uuden luokan varjoaine MR Imaging", Radiologia, 175,489-493, 1990.

23. Molday RS ja Mackenzie D., "immunospesifisellä ferromagneettisia Iron Dekstraani Reagenssit merkinnät ja magneettisesti erottamalla Solujen", J. Immunol. Menetelmät, 52, 353-367, 1982.

24. Bruchez M., Moronne M., Gin P., Weiss S. ja Alivisatos AP, "Semiconductor Nanocrystals fluoresoivina Biologinen Labels", Tiede, 281, 2013-2016, 1998.

25. Chan WCW ja Nie SM, "kvanttipiste Bioconjugates For Ultrasensitive Nonisotopic Detection", Tiede, 281, 2016-2018, 1998.

26. Mah C., Zolotukhin I., Fraites TJ, Dobson J., Batich C. ja Byrne BJ, "microsphere-välitteistä toimitus Rekombinantti AAV vektorien vitro ja in vivo", Molin. Therapy, I, S239, 2000.

27. Panatarotto D., Prtidos CD, Hoebeke J., Brown F., Kramer E., Briand JP, Muller S., Prato M., ja Bianco A., "immunisaatio peptidi-funktionalisoimatonta hiilinanoputkien Parantaa virusspesifisen neutraloivia vasta-aineet ", kemian ja biologian, 10, 961-966, 2003.

28. Pohorille A. ja Deamer D. "Artificial Solut: Arvio bioteknologia", Trends Biotechnol., 20, 123-128, 2002.

29. Gilardi G., Meharenna YT, Tsotsou GE, Sadeghi SJ, Fairhead M. ja Giannini S., "Molecular Lego: Design of Molecular yleiskokousten P450 entsyymejä nanobioteknologian", biosensorit & Bioelectronics, 17, 133-145, 2002.

30. Hyun J., Ahn SJ, Lee WK, Chilkoti A. ja Zauscher S., "Molecular Recognition-välitteisen valmistuksen Protein nanorakenteiden DIP-Pen litografia", Nano. Lett., 2, 1203-1207, 2002.

31. Liu G. ja Amro N., "Paikannus proteiinimolekyylejä pinnoille: Nanoengineering lähestymistapa supramolekyylikemiaan", proc. Natl. Acad. Sci. USA, 99, 5165-5170, 2002.

32. Gardea-Torresdey JL, Parsons JG, Gomez E., Peralta-Videa J., Troiani HE, Santiago P., ja Yacaman MJ "ja kasvua Au Nanohiukkaset Inside Sinimailanen Plants", Nano. Lett., 2, 397-401, 2002.

33. Tiefenauer L. ja Ros R., "Biointerface analyysista molekyylitasolla: uusia välineitä Biosensor Research", kolloidit Pinnat B: Biointerfaces, 23, 95-114, 2002.

34. Moore S. ja Prevelige P., "DNA Pakkaus: Uudentyyppiset Molecular Motors", Curr. Biol., 12, R96-R98, 2002.

35. Liu H., Schmidt JJ, Bachand GD, Rizk SS, Looger LL, Hellinga HW ja Montemagno CD, "valvonta biomolekyylitason moottorivinssit nanodevices kanssa Engineered Chemical Switch", Nat. Mater., 1, 173-177, 2002.

36. Roco MC, "kansainvälinen strategia nanoteknologian tutkimukseen ja kehitykseen", J. Nanoparticle Res., 3, 353-360, 2001.

37. Banfield JF ja Navrosky A., "nanohiukkaset ja ympäristö", pastori mineralogia geokemia, 44, 6-16, 2002.

38. Drexler EK, "Nanosytems: Molecular Koneet, Tuotanto ja laskenta", John Wiley & Sons, New York , 1992.

39. Collier CP, Mattersteig G., Wong EW, Luo Y., Beverly K., Sampaio J., Raymo FM, Stoddart JF ja Heath JR "(2) Catenane-Based Solid State Elektronisesti muunneltavia Switch", Tiede, 289, 1172-1175, 2000.

40. Salem AK, Hung CF, Kim TW, Wu TC, Searson PC ja Leong KW, "Multi-Component nanorods rokotuksen Applications", nanoteknologia, 16, 484-487, 2005.

41. Kubik-Bogunia K. ja Sugisaka M., "From molekyylibiologian nanoteknologian ja nanolääketieteen", Biosystems, 65, 123-138, 2002.

42. Freitas RA, "The Future of Computers", Analog., 116, 57-73, 1996.

43. Triggle DJ Rho Chi luento "farmaseuttisen Sciences ensi vuosituhannella", Ann Pharmacother., 33, 241-246, 1999.

44. Muller RH ja Keck CM "haasteita ja ratkaisuja toimittamisesta Biotech Drugs-katsaus Drug NanoCrystal Teknologia gian ja rasva nanohiukkasia ", J. Biotechnol., 113, 151-170, 2004.

45. Kvanttipiste Oyj kotisivuilta pääsee 20. huhtikuuta 2005.

46. Buxton DB, Lee SC, Wickline SA ja Ferrari M., "suositukset National Heart, Lung, and Blood Institute Nanotechnology työryhmä", verenkierto, 108, 2737-2742, 2003.

47. Allender CJ, Richardson C., Woodhouse B., Heard CM ja Brain KR, "farmasian hakemukset molekyylirakennetta painettu Polymers", Int. J. Pharm., 195, 39-43, 2000.

48. Nishizawa M., Menon VP ja Martin CR, "Metal Nanotubule kalvoja, joiden sähkökemiallisesti Vaihdettava Ion-Transport valikoivuus", Tiede, 268, 700-702, 1995.

49. Cornell B., Braach-Maksvytis V., kuningas L., Osman P., Raguse B., Wieczorek L. ja Pace R., "Biosensor joka käyttää Ion-kanavakytkimet", Luonto, 387, 580-583, 1997 .

50. Li KC, Pandit SD , Guccione S. ja Bednarski MD "Molecular Imaging Applications nanolääketieteessä", Biolääketieteen Microdevices, 6 (2), 113-116, 2004.

51. Roy I., Mitra S., Maitra A. ja Mozumdar S., "kalsiumfosfaatti nanohiukkasten uudesta-virusvektoreista kohdennetun geeni toimitus", International Journal of Farmasian, 250, 25-33, 2003.

52. Roy I., Ohulchanskyy TY, Bharali DJ, Pudavar HE, Mistretta RA, Kaur N. ja Prasad PN "optisen seurannan luonnonmukaisesti Modified Silica nanohiukkasten DNA operaattorit: Non-virus, nanolääketieteen toimintamalli geeni toimitus", PNAS, 102 (2), 279-284, 2005.

53. Mullis K., Faloona F., Scharf S., Saiki R., Horn G. ja Erlich H., "Erityiset entsymaattinen vahvistuminen DNA in vitro: polymeraasiketjureaktio", Cold Spring Harbor oireiden. Quant. Biol., 51, 263-273, 1986.

54. Saiki RK, Bugawan TL, Horn GT, Mullis KB ja Erlich HA "analyysi Entsymaattisesti Amplified B-globiini ja Hladqa DNA Alleeli-Specific oligonukleotidikoettimia", Luonto, 324, 163-166, 1986.

55. Niemeyer CM, Adler M., Pignataro B., Lenhert S., Gao S., Chi LF, Fuchs H. ja Blohm D., "itsejärjestäytyminen DNA-streptavidiini nanorakenteiden ja niiden käyttö reagenssien Immunio-PCR" nukleiinihappojen Res., 27, 4553-4561, 1999.

56. Niemeyer CM, Adler M., Gao S. ja Chi LF "Supramolecular Nanocircles Sisältää streptavidiini ja DNA", Angew. Chem. Int. DE. Engl., 39, 3055-3059, 2000.

57. Niemeyer CM, Wacker R. ja Adler M., "Hapten funktionalisoimatonta DNA-streptavidiini Nanocircles kuin Supramolecular Reagenssit kilpailluilla Immuno-PCR Pitoisuus", Angew. Chem. Int. DE. Engl., 40, 3169-3172, 2001.

58. Adler M., Langer M., Witthohn K., Eck J., Blohm D. ja Niemeyer CM "Detection of rViscumin plasmanäytteissä by Immunio-PCR", Biochem. Biophys. Res. Commun., 300, 757-763, 2003.

59. Adler M., Wacker R. ja Niemeyer CM, "Real-Time Immuno-PCR-testillä Ultrasensitive kvantifiointi Proteiinit Soveltuu Rutiini Diagnostics", Biochem. Biophys. Res. Commun., 308, 240-250, 2003.

60. Gao S., Chi LF, Lenhert S., Anczykowsky B., Niemeyer CM, Adler M. ja Fuchs H., "High Quality kartoitus DNA-Protein Complex dynaaminen skannaus voimassa mikroskopia", Chem. Phys. Chem., 2, 384-388, 2001.

61. Pignataro B., Chi LF, Gao S., Anczykowsky B., Niemeyer CM, Adler M. ja Fuchs H., "dynaaminen skannaus voimassa mikroskopia Tutkimus itse koottu DNA-proteiini oligomeereinä", Käytä. Phys. 74, 447-452, 2002.

62. Niemeyer CM, "Nanoteknologia. Työkaluja biomolekyylitason Engineer ", Tiede, 297, 62-63, 2002.

63. Keren K., Krueger M., Gilad R., Ben-Yoseph G., Sivan U. ja Braun E., "sekvenssispesifisiä Molecular Lithography Single DNA-molekyylejä", Tiede, 297, 72-75, 2002.

64. Niemeyer CM "puolisynteettisiä DNA-proteiini konjugaattien: uudet apuvälineet Analyticsissa ja nanobioteknologia", biokemiallinen Society Transactions, 32 (osa 1), 2004.

65. Galvin P., "nanobioteknologian Roadmap suurikapasiteettisten Single Nucleotide Polymorphism Analysis", psykiatriset Genetics, 12, 75-82, 2002.

66. Heller MJ, Forster AH ja TU E., "Aktiivinen Microelectronic Chip laitteet, jotka hyödyntävät Hallittu Elektroforeettiset kentät Multiplex DNA-hybridisaatio ja muut Genomien Applications", elektroforeesi, 21, 157-164, 2000.

67. Laval JM, Mazeran PE ja Thomas D. "nanobioteknologia ja sen rooli uusien määritysmenetelmien Devices", analyytikko, 125, 29-33, 2000.

68. Vo-Dinh T., Cullum BM ja Stokes D. "Nanosensorit ja Biochips: Frontiers in biomolekyylitason Diagnostics", Anturit Toimilaitteet, B 74, 2-11, 2001.

69. Guetens G. Van Cauwenberghe K., De Boeck G., Maes R., Tjaden UR, van der Greef J. et al. "Nanoteknologia Bio / Kliininen Analysis", J. Chromatogr., B 739, 139-150, 2000.

70. McCarthy JJ ja Hilfiker R., "Kerta Nucleotide Polymorphism Mapsin farmakogenomiikka", Nat. Biotechnol., 18, ​​505-508, 2000.

71. Bhalgat MK, HAUGLAND RP, Pollack JS ja Swan S., "Green-ja Red-loisteputki nanospheres ilmaisemaan solun pinnan reseptoreihin virtaussytometrialla", J. Immunol. Menetelmät, 219, 57-68, 1998.

72. Liotta LA, Ferrari M. ja Petricoin E., "Kliiniset Proteomiikka: verellä kirjoitettu", Luonto, 425, 885-989, 2003.

73. Mehta A., Ross S., Lowenthal MS et al, "biomarkkerina Amplification seerumin Carrier Protein Sitovat", Disease tussit, 19, 10-10, 2003.

74. Zhou M., Lucas DA ja Chan K., "tutkimuksen ihmisseerumin Interactome", elektroforeesi, 25, 1289-1298, 2004.

75. Petricoin EF, Ornstein DK ja Liotta LA "Kliiniset Proteomiikka: Hakemukset Eturauhassyöpä biomarkkerina Discovery ja Detection", Science Direct-Urologic Syöpätautien: Seminaarit ja alkuperäisissä tutkimuksissa, 22 (4), 322-328, 2004.

76. Xu H., Aylott JW, Kopelman R., Miller TJ ja Philbert MA, "Real-Time Ratiometric määritysmenetelmä molekyylibiologian Happi sisällä eläviä soluja käyttäminen Sol-Gel-Based Pyöreät Optinen Nanosensorit kanssa Hakemukset Rat C6 Gliooma", Anal. Chem., 73, 4124-4133, 2001.

77. McDonagh C., MacCraith BD ja McEvoy AK, "räätälöinti Sol-Gel Elokuvia optinen anturi hapen Kaasu ja vesifaasissa", Anal. Chem., 70, 45-50, 1998.

78. Koo Lee YE, Cao Y., Kopelman R., Koo SM, Brasuel M. ja Philbert MA "reaaliaikaisia ​​mittauksia liuenneen hapen Inside eläviä soluja by Luonnonmukaisesti Modified Silikaatti loisteputki Nanosensorit", Anal. Chem., 76, 2498-2505, 2004.

79. Sadeghi SJ, Tsotsou GE, Fairhead M., Meharenna YT ja Gilardi G., "järkevään rakenteeseen P450-entsyymin Biotekniikan" In: De Cuyper M., Bulte J. (toim.), keskittyä Biotechnology.Physics ja kemian perusteet bioteknologia ", Kluwer Academic Publisher, Dordrecht , 71-104, 2001.

80. Joo H., Lin Z. ja Arnold FH, "laboratorio Evolution of Peroksidi-välitteisen Sytokromi P450 hydroksylaation", Luonto, 399, 670-673, 1999.

81. Dmochowski IJ, Crane BR, Wilker JJ, Winkler JR ja Gray HB "Optinen tunnistus Sytokromi P450 on herkistävä-Linked substraatit", proc. Natl. Acad. Sci. USA, 96, 12987-12990, 1999.

82. Grigoryev DN, Kato K., Njar VCO, Long BJ, Ling YZ, Wang X., Mohler J. ja Brodie AMH, "Sytokromi P450c17 ilmentävä E.coli ensimmäisenä askeleena seulontajärjestelmän 17 Alpha-hydroksylaasi C17, 20 - lyase estäjät ", Anal. Biochem., 267, 319-330, 1999.

83. Schwaneberg U. , Schmidt Dannert C., Schmitt J. ja Schmid RD, "Jatkuva Spektrofotometrinen Pitoisuus P450 PU3, Fatty Acid Hydroxylating Entsyymi ja sen Mutant F87A", Anal. Biochem., 269, 359-366, 1999.

84. Tsotsou GE, Cass AEG ja Gilardi G., "High Throughput Pitoisuus P450 PU3 seulontaan Kirjastot pintamateriaaleja ja Kombinatorinen Mutants", Biosens. Bioelectron., 17, 119-130, 2002.

85. Wang X., Li Y., Wei J. ja de Groot K., "kehittäminen Biomimeettinen Nanohydroxyapatite / Poly (Heksametyleeni Adipamide) komposiitteja", biomateriaalit, 23, 4787-4791, 2002.

86. Du C., Cui FZ, Feng QL, Zhu XD ja de Groot K., "Tissue Vastaus Nano-Hydroxyapatite/Collagen Composite implanttien Marrow Cavity", J. Biomed. Mater. Res., 42, 540-548, 1998.

Yhteystiedot