Bionanotechnology - Combinando a Nanotecnologia com a Biologia

Professor Tony Cass, Director-adjunto e Director de Investigação, Instituto da Engenharia Biomedicável, Faculdade Imperial Londres
Autor Correspondente: t.cass@imperial.ac.uk

Se nós definimos a nanotecnologia como a aplicação dos materiais e dos dispositivos com (isto é propriedade que determina) as escalas características do comprimento entre 1 e 100nm à revelação de produtos novos e de processos; então o bionanotechnology é sua relação com sistemas biológicos.

A Biologia têm demasiado muitos exemplos dos materiais e as estruturas que compartilham de uma escala comum do comprimento com a nanotecnologia, porém é a exigência para a aplicação que distingue o bionanotechnology da biofísica ou biologia ou virologia estrutural. Esta é a mesma distinção que separa a biotecnologia de molecular e biologia celular ou a física da eletrônica e engenharia química da química.

Reconhecendo que as escalas comuns do comprimento da parte da nanotecnologia e da biologia neste nível nós podem ver como a combinação dos dois criam a oportunidade de produzir e aplicar estruturas híbridas novas, os materiais e os dispositivos que exploram as características distintivas de ambos. A Exploração mede o uso dos nanomaterials como ferramentas na pesquisa biológica fundamental, a revelação de aproximações novas diagnosticar e tratar a doença assim como maneiras novas de gerar a energia ou limpar o ambiente. A relação entre a biologia e a nanotecnologia é considerada igualmente nos processos comuns a ambos os domínios tais como o auto-conjunto da importância de cinético um pouco do que o controle termodinâmica em estruturas criadoras e de manutenções. Há igualmente umas diferenças significativas entre os dois reinos, talvez o mais significativamente a observação que muitas estruturas biológicas têm somente a estabilidade marginal em temperaturas ambientais no que diz respeito aos estados não-funcionais. Isto pode ter implicações importantes para construir construções híbridas do bionano e está no projecto e na fabricação de tais relações “duro-macias” que o sabor distintivo dos bionanotechnology se encontra.

Nos bionanosensors nós podemos ver como as biomoléculas e os nanomaterials podem ser combinados aos dispositivos mútuos da vantagem e do produto com as aplicações na monitoração clínica, ambiental e do bioprocedimento. O realce dos bionanosensors comparados aos biosensors convencionais elevara do facto de que muitos nanomaterials têm as propriedades ópticas, eletrônicas ou magnéticas que eram não-antecipados do conhecimento do material (macroscópico) maioria, pela maior parte em consequência da proporção maior de átomos em ser anterior em ou perto da superfície.

A Fabricação das partículas, os fios, os poros, os filmes ou umas estruturas mais complexas com características ópticas, eletrônicas, magnéticas ou mecânicas aumentadas produzem uma família nova dos sensores baixos que faltam somente a especificidade molecular necessária os usar em fundos complexos. Naturalmente é tal especificidade molecular do reconhecimento que é a indicação das biomoléculas e a relação entre os dois é o que fornece bionanosensors sua potência analítica.

Como com biosensors convencionais contudo, as propriedades biomoleculares nativas não são sempre suficientes para fornecer uma relação de detecção eficaz como evoluíram para caber um papel biológico específico, não de detecção. Se qualquer coisa a situação é ainda mais agudo com bionanosensors porque a sensibilidade de superfície alta dos nanomaterials é melhor explorado quando a biomolécula retiver um nível elevado de função. A engenharia Molecular pode endereçar esta edição assim como outro tal como o ajuste do alcance dinâmico ou a aumentação da estabilidade.

Em conclusão nós podemos ver conseqüentemente que bionanosensors para pôr a engenharia em todas as escalas do comprimento, do molecular ao diário no centro de aplicar o bionanotechnology na ciência analítica.

Copyright AZoNano.com, Professor Tony Cass (Faculdade Imperial Londres)

Date Added: Feb 8, 2010 | Updated: Jun 11, 2013

Last Update: 14. June 2013 01:48

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