Жаңа нанобиотехнологиялар

Нәзік мембранадағы нанокөлемді саңылау түрлі көлемдегі полимерлі тізбектердің детекциясына және сорттауға қолданылады (сур.28). Әдіс тірі клетка мембранасына ұқсас екі қабатты липидті мембрананы қолдануына негізделген. Мембранада әльфа-гемолизин көмегімен (клетка мембранасы арқылы өту үшін St.aureus бактериясы түзетін нәруыз) диаметрі 1,5 нм саңылау жасалынады. Электр потенциалы көмегімен осы саңылау арқылы зарядталған молекулалар енгізеді (мысалы, бір жіпті ДНҚ). Канал арқылы өткенде ток полимерлі тізбек көлеміне пропорционал әлсірейді, нәтижесінде оның массасын анықтауға болады, полимерлі тізбекті ұзындығы бойынша ажыратылады (бірақ олигонуклеотидті жүйеліктің спецификасы әлсіз анықталынады). Қазіргі уақытта қолданатын секвенаторларда ДНҚ бөлек препараттарымен жасалынатын күрделі бір ізділі манипуляциялар орнына көптеген наносанылаулар әртүрлі молекулалар нуклеин қышқылдарының параллельді секвенирленуін жүргізеді.

Наношприц, БАЗ қажетті орына жеткізу үшін көміртекті нанотүтіктен және полиаланиннен құралған: жылытылған флюктуация арқылы нанотүтіктердің сыртқы бетінде адсорбцияланған полипептид молекуласы (бір жағы жабық) нанотүтік ішінде альфа-спиральге ұқсас конформацияға жинақталынады, яғни наношприц зарядталынады. Егер нанотүтікте алдымен орнатылған молекула (молекулалар) сырттан әсер алғанда ыдырайды немесе жылдам көлемін өзгертеді, яғни айтарлықтай «оқ атқандай» болады және жүйе нанопушка секілді жұмыс істейді.

Электрөткізгіштік бір тізбекті ДНҚ Наносанылау

Сурет 28. Наносаңылаулар негізіндегі ДНҚ-секвенатор (httr\\moikompas.ru\imq\compas)

Медициналық нанороботтар - бұл визуализация және детекция жасауы үшін, клеткалармен жергілікті манипуляциялар жасау үшін имплантацияланатын нано- және микроқондырғылар. Медициналық нанороботтар басқарылатын қатысу жолымен науқас адамның организмінде дефектілерді жоюға қабілеті.

Өздігімен көбейетін геномдар - дәрілер өндірісі, фармакологиялық скрининг жүргізу және биологиялық процестерді моделдеу мақсатында биотехнология мен медицина саласында қолданылады; оның негізін молекула аралық күштермен ұстап тұратын химиялық бөлшектер ассоциациясын зерттейтін супрамолекулалы химия құрайды. Супрамолекулалы жүйелердің басты ерекшеліктерінің бірі - өздігімен ұйымдастырылу және өздігімен жинақталу қабілеттілігі.

Мәселелері: дәрілерді тасымалдауға немесе дара дәрі ретінде қолданатын нанобөлшектер үлкен активті беткейіне ие, олар адамның ішкі денесінде көптеген мақсаттармен байланысуы мүмкін. Сонымен қатар, нанобөлшектер көлемі клеткаішілік биополимерлер көлеміне тен болғандықтан клетканың сигналды жүйесіне әсер етеді, ал клетка ішіне енген нанобөлшектер түрлі субклеткалы құрылымдармен байланысады.