بخشی از مقاله
چکیده:
استفاده از بیوفناوری و مولکولهای زیستی در کاربردهای فنی در مقیاس نانو اصطالحا "بیونانوفناوری" نامیده میشود. فناوری نانو برای کاهش اندازه ذرات ترکیبات مختلف به منظور بهبود جذب آن ها مورد استفاده قرار گرفته است. کاربرد نانوفناوری در پیشرفت فرآیندهای زیستی بسیارموثر بوده است که میتوان به مواردی چون مهندسی بافت یا روشهای تشخیص ، تولید نانوذرات - مانند طال و نقره - با استفاده از میکروارگانیسمها - مانند قارچ و باکتری - ، نانولوله های کربنی برای شناسایی باکتری و ویروس و نیز خاصیت ضد باکتریایی نانولوله های پپتیدی اشاره کرد. طی 33 ساله گذشته، مولکول های DNA در ساخت انواعی از ابزارها و ساختارهایی با مقیاس نانو استفاده شده اند.
نانوذرات مغناطیسی به دلیل زیست سازگاری، سهولت اصالح سطح و خواص مغناطیسی، در کاربری بیوپزشکی و صنایع مورد توجه قرار گرفته اند. و اخیرا نیز کاربرد هایی در ساخت واکسن ازجمله واکسن ویروس HIV و بهینه سازی تست اعتیاد داشته است . نانوذرات به دلیل منطقه سطحی ویژه وسیع و انرژی سطحی آزاد باال نقش مهمی در جذب سطحی زیست مولکول ها دارند. در دهه های اخیر تالش های فراوانی جهت توسعه نانوالیاف بیوکامپوزیتی با هدف تولید داربست های مهندسی بافت، زخم بندی و دارو رسانی انجام گرفته است.
نگرانی اساسی در مورد استفاده از فناوری نانو دربدن، بحث دوام و ماندگاری است. مواد درمانی مولکولی متداول به وسیله بدن پردازش میشوند ومتابولیت ها بعد از تزریق، زود دفع میشوند اما نانوذرات به صورت رسوب های درون تنی، ماندگاری زیادی را برای ماهها یا سالها از خود نشان داده اند. عالوه بر این، دانشمندان نگرش خاصی به تهیه نانو ساختار ها به عنوان غامل هایی برای انتقال دارو داشته اند.
این ساختار ها به دلیل کنترل و آهسته نمودن رهایش دارو از مولکول های دارویی، اندازه ذره ای سلول، قابلیت عبور از موانع زیستی جهت رسانش دارو به محل هدف، افزایش ماندگاری دارو در جریان خون، دارو رسانی هدفمند و زیست سازگار، می توانند به عنوان یک سیستم دارو رسانی بسیار موثر در نظر گرفته شوند که باعث افزایش اثر درمانی دارو می شوند.همچنین امروزه نانوساختارها امروزه به دالیل گوناگون در ساختار بیوسنسور ها مورد استفاده قرار گرفته که خود منجر به پیشرفت های ارزشمندی در این عرصه گردیده است. نانوحامل ها زمینه های جدیدی را برای انتقال عوامل دارویی به یک هدف خاص ایجاد می کنند.
مقدمه:
نانوتکنولوژی به عنوان یکی از حوزه های کلیدی قرن 21 شناخته شده است که امکان تعامل با سیستم های زنده را در مقیاس مولکولی فراهم می آورد.]1[ استفاده از بیوفناوری و مولکولهای زیستی در کاربردهای فنی در مقیاس نانو اصطالحا "بیونانوفناوری" نامیده میشود. تولید نانوذرات - مانند طال و نقره - با استفاده از میکروارگانیسمها - مانند قارچ و باکتری - یکی از موضوعات مورد توجه در زمینه بیونانوفناوری میباشد. کاربرد زیست مولکولها - مانند پروتئین و - DNA در تولید ساختارهای فلزی نانومقیاس نیز در حوزه بیونانوفناوری است و چنین ساختارهایی میتواند در رایانهها و سایر دستگاههای غیرمرتبط با بیوفناوری در آینده بکار روند. دومین کاربرد نانوفناوری در پیشرفت فرآیندهای زیستی مانند مهندسی بافت یا روشهای تشخیص است.
به عنوان مثال میتوان از ساختارهای سیلیکونی - مانند کاربرد در آزمایشگاه بر روی تراشه - یا نانوساختارهای کربنی - مانند مهندسیکردن بافت روی زیرالیه نانولوله کربنی - در این راستا استفاده کرد. خواص نانو مواد به اندازه، شکل ظاهری، شیمی سطح، زبری سطح و پوشش های سطحی آن ها بستگی دارد و چنین اطالعاتی از نقطه نظر کاربرد آسان نانومواد بسیار حائز اهمیت است. ظهور این زمینه تحقیقاتی حاصل تغییر عقیده بسیاری از پژوهشگران در استفاده از راهکارهای پایین به باال به جای استفاده از راهکارهای باال به پایین جهت ساخت وسیله ها و مواد بسیار ریز است. در این راهکار از الگوی زیست شناسی بهره گیری می شود.
برخی از محصول های فعالیت زیست فناوری نانو عبارتند از زیست نانو ماشین، زیست مواد، موتورهای زیست مولکولی و .... . در تعریف زیست فناوری نانو هم کاربرد ابزارهای زیست شناسی، به عنوان سازمان دهنده و ماده اولیه جهت ساخت محصوالت و مواد نانویی، مورد توجه است و هم کاربرد محصوالت تولیدی فناوری نانو، جهت مطالعه وقایع درون سلول زنده و تشخیص و معالجه بیماری ها. این فناوری های نوین به تازگی بهبود عمیقی بر تشخیص بیماری، تصویربرداری، درمان و پیگیری بیماران داشته است.
