納米生物

    納米生物技術是納米技術在生物領域的應用。化學家、物理學家和生物學家都認為納米技術是他們各自學科的一個分支,他們之間的合作是很常見的。一個結果是的混合場納米生物使用生物起始材料、生物設計原理或具有生物學或醫學應用的。
    雖然生物技術涉及包括微生物在內的生物主體的代謝和其他生理過程,但結合納米技術,納米生物技術可以在開發和實施生命研究中的許多有用工具方麵發揮至關重要的作用。
    雖然納米材料與生物學的結合已經導致了診斷設備、造影劑、分析工具、治療和藥物傳遞載體的發展,但生物納米技術的研究仍處於起步階段。
    我們Nanowerk聚焦部分生物納米技術包含數百篇關於此主題的研究文章。以下是簡要概述:

    納米生物技術在醫學中的應用

    納米技術在醫學中的應用是一個廣泛的領域,包括疾病診斷,靶向藥物輸送,和分子成像。
    特別感謝納電子學利用半導體產業的傳統優勢——小型化和集成化,醫療行業會發生深刻的變化嗎?雖然傳統電子技術已經在生物醫學領域有了許多應用——生命信號的醫學監測、可興奮組織的生物物理學研究、用於大腦刺激的植入式電極、起搏器和肢體刺激——但納米材料和納米級應用的使用將進一步推動植入人體的電子技術。
    在以前的Nanowerk聚光燈我們已經涵蓋了這個領域的許多研究進展:a的開發觸發酶活性的納米生物電子係統同樣的,還有電觸發藥物從智能納米膜釋放;一個人工視網膜色覺;nanomaterial-based分析儀作為診斷工具;納米發電機為自我維持的生物係統和植入物提供動力;未來甚至可能使用生物納米技術活細胞內的電腦芯片
    在大腦研究領域,大量的納米技術工作正在進行。例如使用碳納米管繩電刺激神經幹細胞用納米技術修複大腦以及製造方麵的其他進步nanomaterial-neural接口用於信號產生。
    在純化碳納米管層上生長的培養大鼠海馬神經元的掃描電鏡顯微照片
    在純化碳納米管層上培養的大鼠海馬神經元的顯微掃描圖。(圖片來源:裏雅斯特大學Laura Ballerini)

    傳感器和診斷

    分子傳感和分子電子學是一個多樣化的領域,可以包括分子構象的變化,電荷分布的變化,光吸收和發射的變化,或者沿著或穿過簡單或複雜形狀的分子的電導率的變化,所有這些都是對目標輸入的響應。這些方法中的每一種都可以集成到一個傳導係統中,該係統針對特定的或範圍的輸入提供可測量的和期望的變化。將這種轉導機製與生物分子結合或使用生物分子作為這種材料的來源的能力在不同程度上提供了與其他係統的生物相容性。
    電漿nanobiosensors通過幫助在早期階段診斷疾病,它最終可能成為個性化醫療的關鍵資產。
    在其他工作中,納米生物傳感器最初被設計用來檢測除草劑能幫助診斷多發性硬化症嗎還有一種新型的分享服務nanobiosensor對結核病的早期檢測有很大的幫助。
    基於智能手機的結核病傳感器
    銀和富勒烯塗層的醋酸纖維傳感器是靈活的,可用於早期檢測結核病。插圖展示了一種基於智能手機的檢測方案,用於即時護理設置。
    量子點貴金屬納米團簇是生物納米技術領域中非常活躍和令人興奮的領域,在應用這些技術創建新的生物傳感器和生物電子器件方麵不斷取得新的進展。

    將DNA和其他核酸與納米顆粒結合

    將DNA和其他核酸與所有不同物理化學形式的納米顆粒進行功能集成,產生了豐富多樣的複合納米材料,在許多情況下,由於這兩種成分的協同活性,這些複合納米材料顯示出獨特或增強的性能。例如,研究人員編造了一個用於癌症早期檢測的DNA阻抗生物傳感器或者是快速檢測流感病毒
    這些能力,反過來,正在吸引更多的關注,從各種研究社區,在尋找新的納米尺度工具的不同應用,包括(生物)傳感,標記,靶向成像,細胞傳遞,診斷,治療,治療學,生物電子學和生物計算,僅舉幾個例子。

    納米生物技術在食品部門的作用

    的發展糧食和農業中的納米技術已導致納米生物技術的應用,包括通過生物活性納米包封的農藥輸送係統;生物傳感器用於檢測和量化病原體;有機化合物;其他化學品和食品成分的改變;高性能傳感器(電子舌和電子鼻);還有可食用的薄膜來保存水果。
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