Nanoparticles na Ginamit sa Biotechnology

Ang malawak na mga aklatan ng mga nanopartikel, na binubuo ng iba't ibang laki, hugis, at materyales, at may iba't ibang kemikal at pang-ibabaw na mga katangian, ay itinayo na. Ang larangan ng nanotechnology ay nasa ilalim ng pare-pareho at mabilis na pag-unlad at mga bagong karagdagan ay patuloy na nagdaragdag sa mga aklatang ito. Ang mga klase ng nanoparticles na nakalista sa ibaba ay ang lahat ng pangkalahatan at multi-functional, gayunpaman, ang ilan sa kanilang mga pangunahing katangian at kasalukuyang kilalang paggamit sa biotechnology, at partikular na nanomedicine, ay inilarawan dito.

Mga klase ng Nanopartikel

• Fullerenes: Buckyballs at Carbon tubesAng parehong mga miyembro ng fullerene structural class, buckyballs at carbon tubes ay carbon-based, sala-sala tulad ng, potensyal na porous molecules.
• Liquid CrystalsAng mga likidong kristal na parmasyutiko ay binubuo ng mga organic na likidong kristal na materyales na gayahin ang natural na nagaganap na mga biomolecules tulad ng mga protina o lipid. Ang mga ito ay itinuturing na isang napaka-ligtas na paraan para sa paghahatid ng bawal na gamot at maaaring ma-target ang mga tiyak na lugar ng katawan kung saan ang mga tisyu ay inflamed, o kung saan matatagpuan ang mga tumor.
• LiposomesAng liposomes ay lipid-based liquid crystals, na ginagamit nang husto sa mga pharmaceutical at kosmetiko na industriya dahil sa kanilang kapasidad para sa pagbagsak sa loob ng mga cell sa sandaling ang kanilang paghahatid function ay natugunan. Ang Liposomes ay ang unang engineered nanoparticles na ginagamit para sa paghahatid ng bawal na gamot ngunit ang mga problema tulad ng kanilang likas na hilig sa fuse magkasama sa may tubig na kapaligiran at bitawan ang kanilang kargamento, na humantong sa kapalit, o pagpapapanatag gamit ang mas bagong mga alternatibong nanopartikel.

• NanoshellsTinutukoy din bilang mga core-shell, nanoshell ay spherical core ng isang partikular na compound na napapalibutan ng isang shell o panlabas na patong ng isa pa, na kung saan ay ilang nanometers makapal.
• Kabuuang tuldokKilala rin bilang nanocrystals, ang mga quantum tuldok ay nanosized semiconductors na, depende sa kanilang laki, ay maaaring humalimuyak sa lahat ng mga kulay ng bahaghari. Ang mga nanostructures ay nakakulong sa pagpapadaloy ng mga electron ng banda, butas ng valence band, o mga exciton sa lahat ng tatlong direksyon ng spatial. Ang mga halimbawa ng mga tuldok ng kuwantum ay mga nanocrystal semiconductor at nanocrystals ng core-shell, kung saan mayroong isang interface sa pagitan ng iba't ibang mga materyales na semiconductor. Sila ay inilalapat sa biotechnology para sa cell labeling at imaging, lalo na sa mga pag-aaral ng kanser sa kanser.

• Superparamagnetic nanoparticlesAng superparamagnetic molecules ay yaong mga naaakit sa isang magnetic field ngunit hindi napanatili ang tira ng magnetism pagkatapos maalis ang larangan. Ang mga nanopartikel ng bakal oksido na may diameters sa hanay na 5-100 nm ay ginamit para sa mga pumipili na bioseparasyon na magnetiko. Ang mga tipikal na diskarte ay kinabibilangan ng pag-ilid ng mga particle na may antibodies sa antigens na partikular sa cell, para sa paghihiwalay mula sa nakapalibot na matris.

Ginamit sa mga pag-aaral ng membrane transport, ang mga superparamagnetic iron oxide nanoparticle (SPION) ay inilalapat para sa paghahatid ng droga at transfection ng gene. Ang naka-target na paghahatid ng mga gamot, bioactive molecule o DNA vectors ay nakasalalay sa paggamit ng isang panlabas na magnetic force na nagpapabilis at nagtutulak ng kanilang pag-unlad patungo sa target na tissue. Kapaki-pakinabang din sila bilang mga ahente ng kaibahan ng MRI.

• DendrimersAng mga dendrimer ay may mataas na branched na mga istraktura na may malawak na paggamit sa nanomedicine dahil sa maramihang mga molekular "hook" sa kanilang mga ibabaw na maaaring magamit upang ilakip ang mga tag ng pagkakakilanlan ng cell, fluorescent dyes, enzymes, at iba pang mga molecule. Ang unang dendritic molekula ay ginawa sa buong 1980, ngunit ang interes sa kanila ay namumulaklak nang mas kamakailan habang ang mga biotechnological na gamit ay natuklasan.
• NanorodsKadalasan 1-100 nm ang haba, ang mga nanorods ay madalas na ginawa mula sa mga materyales na semiconducting at ginagamit sa nanomedicine bilang imaging at mga ahente ng kaibahan. Ang mga nanorod ay maaaring gawin sa pamamagitan ng pagbuo ng mga maliit na silindro ng silikon, ginto o inorganikong pospeyt, bukod sa iba pang mga materyales.

Ang mga kasalukuyang alalahanin sa kaligtasan ng nanoparticles ay humantong sa pag-unlad ng maraming mga bagong facet ng pananaliksik. Bilang resulta, ang aming koleksyon ng kaalaman tungkol sa mga pakikipag-ugnayan sa nanoparticle sa loob ng mga cell ay mabilis na lumalaki. Habang lumalaki ang pananaliksik sa ganitong kapana-panabik na bagong lugar ng biotechnology, ang mga bagong nanoparticle ay patuloy na natuklasan at ang mga bagong application sa nanomedicine ay matatagpuan.