Презентация на тему Нанобиотехнологии. Современные результаты развития нанобиотехнологий

структуры биополимеров.
Возможно «читать» и анализировать биологические тексты (определение

нуклеотидной последовательности ДНК, установление аминокислотной последовательности белков).
Практически полная расшифровка генетической информации, заключённой в геноме человека, а также в геномах основных патогенных и многих промышленно значимых микроорганизмов и вирусов (продуцентов, векторных систем и т.д.).
Создаются уникальные предпосылки для разработки новых технологий лечения и профилактики заболеваний. В обозримом будущем можно будет говорить о создании персонализированной медицины.
2. Информатизация исследований – переход от медицинского эмпиризма к прагматизму, от перебора множества лекарственных соединений в ходе экспериментов к целенаправленному созданию соединений с заранее заданными свойствами.
Теперь можно in silico придумывать и производить новые типы терапевтических средств.
3. Миниатюризация устройств и материалов, используемых в биомедицинских исследованиях.
Возможность одновременно измерять большое количество параметров изучаемых объектов.

систем – придание живым системам (прежде всего микроорганизмам) путём

направленной модификации свойств, необходимых для обеспечения определённой функции (или даже технологического цикла при создании полностью искусственных наноконструкций). К этому же направлению относится использование микроорганизмов как продуцентов наноматериалов.
2. «Полусинтетические» нанобиотехнологии – использование биополимеров: белков, нуклеиновых кислот, других молекул и их комплексов для создания различных нанобиотехнологических устройств (биомоторов, пор, сенсоров). Далее с использованием принципов самосборки или синтеза органических и неорганических молекул могут быть созданы устройства, выполняющие строго определённые функции копируемой биологической структуры. Возможно и создание биокомпьютеров на основе процессов самосборки макромолекул. Такие биокомпьютеры можно будет применять для диагностики заболеваний.
3. «Синтетические» нанобиотехнологии – предшественницы технологий создания устройств, предназначенных для исправления молекулярных ошибок и первичной диагностики состояния организма, тканей, клеток. Тут предполагается использование явления самосборки или синтеза органических и неорганических молекул для создания устройств из многочисленных атомов, упорядоченных друг относительно друга.

транспортером
Фотосенсибилизатор без транспортера
Концентрация, нМ

перфторуглеродных наночастиц непосредственно в раковую опухоль приводит к значительному

замедлению роста опухоли даже при использовании в 1000 раз меньшей дозы лекарства по сравнению с традиционной.

Опухоль, не подвергшаяся воздействию

Опухоль, на которую воздействовали фумагиллиновые наночастицы

Наночастицы с контрастным веществом для МРТ

в клетку
1) Полимер для стерической защиты от РЭС (например,

полиэтиленгликоль ПЭГ);
2) "Молекулярный адрес" на полимерной ножке (в основном иммуноглобулины);
3) Белки слияния (например, гемагглютинин);
4) Лекарственное вещество (например, ДНК);
5) Липидные положительно заряженные частицы для компактизации ДНК;
6) Мембранообразующие липиды (фосфатидилхолин);
7) Липиды, дестабилизирующие мембрану (например, фосфатидилэтаноламин ФЭ)
Такая липосома содержит во внутреннем объеме лекарственное вещество, например, ДНК в случае генной терапии, на ее поверхности иммобилизованы гибкие цепи полимера для уменьшения поглощения клетками РЭС, молекулярный адрес, в мембрану инкорпорированы белки слияния. Кроме того, мембрана состоит не только из обычных фосфолипидов, образующих бислой (чаще фосфатидилхолина), но и липидов способствующих слиянию с мембраной клетки (например, диолеоилфосфатидилэтаноламина).

Применение – генная терапия
Липосомы – средство доставки генетического материала

в следствие того, что антигены, ассоциированные с липосомами попадают

непосредственно в антигенпредставляющие клетки.

– большая стабильность при хранении
Недостаток - полимерные наночастицы состоят

из менее безопасного материала, чем фосфолипиды
Нанокристаллы
Преимущества
Биодоступность плохо растворимых лекарств возрастает в несколько раз.
Использование для рентгеноконтрастных веществ.
Введение нанокристаллических рентгеноконтрастных веществ позволяет наблюдать сосудистую систему в течении нескольких десятков минут.