НАНОТЕХНОЛОГИИ

БИОЛОГИИ

В

Интересующие вопросыИнтересующие вопросы польза нанотехнологий (зачем они вообще польза нанотехнологий (зачем они вообще

нужны человечеству); нужны человечеству); опасные последствия применения их в опасные последствия применения их в

жизни; жизни; почему в России боятся нанотехнологий? почему в России боятся нанотехнологий? способна ли Россия «догнать и перегнать» способна ли Россия «догнать и перегнать»

Запад и Азию в сфере нанотехнологий? Запад и Азию в сфере нанотехнологий? что придет на смену нанотехнологиям и что придет на смену нанотехнологиям и

придет ли вообще что-то? придет ли вообще что-то? каково применение их в разных сферах – каково применение их в разных сферах –

медицине, IT, автомобилестроении, в быту, медицине, IT, автомобилестроении, в быту, при освоении космического пространства, в при освоении космического пространства, в роботостроении, в оружии будущего и в роботостроении, в оружии будущего и в других областях? других областях?

ннаконец, многих сегодня просто интересует, аконец, многих сегодня просто интересует, что такое вообще нанотехнологии.что такое вообще нанотехнологии.

История нанотехнологииИстория нанотехнологии Отцом нанотехнологии можно считать Отцом нанотехнологии можно считать

греческого философа Демокрита. греческого философа Демокрита. Примерно в 400 г. до н.э. он впервые Примерно в 400 г. до н.э. он впервые ввелввел слово "атом", что в переводе с греческого слово "атом", что в переводе с греческого означает означает ““нераскалываемый", для нераскалываемый", для описания самой малой частицы вещества. описания самой малой частицы вещества.

1905 год. Швейцарский физик Альберт 1905 год. Швейцарский физик Альберт Эйнштейн опубликовал работу, в которой Эйнштейн опубликовал работу, в которой доказывал, что размер молекулы сахара доказывал, что размер молекулы сахара составляет примерно 1 нанометр. составляет примерно 1 нанометр.

История нанотехнологииИстория нанотехнологии

1931 год. Немецкие физики Макс 1931 год. Немецкие физики Макс Кнолл и Эрнст Руска создали Кнолл и Эрнст Руска создали электронный микроскоп, который электронный микроскоп, который впервые позволил исследовать впервые позволил исследовать нанообъекты. нанообъекты.

1959 год. Американский физик 1959 год. Американский физик Ричард Фейнман впервые Ричард Фейнман впервые опубликовал работу, в которой опубликовал работу, в которой оценивались перспективы оценивались перспективы миниатюризации. миниатюризации.

История нанотехнологииИстория нанотехнологии

1968 год. Альфред Чо и Джон 1968 год. Альфред Чо и Джон Артур, сотрудники научного Артур, сотрудники научного подразделения американской подразделения американской компании Bell, разработали компании Bell, разработали теоретические основы теоретические основы нанотехнологии при обработке нанотехнологии при обработке поверхностей. поверхностей.

1974 год. Японский физик Норио 1974 год. Японский физик Норио Танигучи ввел в научный оборот Танигучи ввел в научный оборот слово "нанотехнологии" слово "нанотехнологии"

История нанотехнологииИстория нанотехнологии

1981 год. Германские физики Герд 1981 год. Германские физики Герд Бинниг и Генрих Рорер создали Бинниг и Генрих Рорер создали микроскопмикроскоп (туннельный) (туннельный), , способный показывать отдельные способный показывать отдельные атомы. Основой изобретенного атомы. Основой изобретенного микроскопа является очень острая микроскопа является очень острая игла, скользящаяигла, скользящая над исследуемой над исследуемой поверхностью с зазором менее поверхностью с зазором менее одного нанометра. одного нанометра.

НанобактерииНанобактерии — круглые либо — круглые либо овальные органо-минеральные овальные органо-минеральные структуры размером от 30 до 200 нм, структуры размером от 30 до 200 нм, способные к самостоятельному способные к самостоятельному размножению.размножению.

Термин Термин нанобактериинанобактерии впервые ввёл впервые ввёл Ричард Морита в 1988, однако "отцом" Ричард Морита в 1988, однако "отцом" нанобактерий считается Роберт Фолк. нанобактерий считается Роберт Фолк. Начиная с 1992 он опубликовал серию Начиная с 1992 он опубликовал серию работ по нанобактериям.работ по нанобактериям.

Живая природа нанобактерий до сих Живая природа нанобактерий до сих пор признается не всеми.пор признается не всеми.

Сравнение бактерий и вирусов по размерам

Структуры, напоминающие нанобактерии, найденные в образцах метеорита

Известно, что:Известно, что: Нанобактерии имеют клеточное строениеНанобактерии имеют клеточное строение Они имеют исключительно малый, сопоставимый Они имеют исключительно малый, сопоставимый

с размером мельчайших с размером мельчайших вирусоввирусов. . В отличие от вирусов, они способны В отличие от вирусов, они способны

размножаться вне живых клеток, в том числе на размножаться вне живых клеток, в том числе на искусственных питательных средах. искусственных питательных средах.

Они содержат ДНК неустановленной (пока) Они содержат ДНК неустановленной (пока) структуры и ограниченное количество структуры и ограниченное количество специфических специфических белковбелков (до нескольких десятков). (до нескольких десятков).

Рост и размножение нанобактерий Рост и размножение нанобактерий сопровождается синтезом сопровождается синтезом нуклеиновых кислотнуклеиновых кислот и и белковбелков. .

Скорость роста нанобактерий исключительно Скорость роста нанобактерий исключительно низкая – примерно в 10000 раз меньше, чем низкая – примерно в 10000 раз меньше, чем скорость роста скорость роста обычных бактерийобычных бактерий

Одни и те же нанобактерии, предположительно, с Одни и те же нанобактерии, предположительно, с "одинаковым успехом" способны расти как в "одинаковым успехом" способны расти как в окружающей среде, так и внутри окружающей среде, так и внутри эукариотических организмов. эукариотических организмов.

Метаболизм Метаболизм нанобактерий, по-видимому, сильно нанобактерий, по-видимому, сильно отличается от метаболизма других организмов, и отличается от метаболизма других организмов, и по неясным пока причинам тесно связан с по неясным пока причинам тесно связан с процессами процессами ббиоминерализации. иоминерализации.

Нанобактерии не синтезируют собственные Нанобактерии не синтезируют собственные аминокислоты (и, возможно, нуклеотиды), а аминокислоты (и, возможно, нуклеотиды), а используют уже готовые, полученные из используют уже готовые, полученные из окружающей среды окружающей среды

Концентрация растворенных веществ, и, Концентрация растворенных веществ, и, следовательно, осмотическое давление внутри следовательно, осмотическое давление внутри нанобактерий не отличается от окружающей нанобактерий не отличается от окружающей среды. В связи с этим нанобактериям не требуются среды. В связи с этим нанобактериям не требуются энергозатратные системы поддержания энергозатратные системы поддержания внутриклеточного гомеостаза. внутриклеточного гомеостаза.

Нанотехнологии – технологии, Нанотехнологии – технологии, которые имеют дело с объектами которые имеют дело с объектами размером не более 100 нм и размером не более 100 нм и используют их уникальные используют их уникальные свойства, возникающие вследствие свойства, возникающие вследствие того, что в наночастицах, того, что в наночастицах, благодаря их малым размерам, благодаря их малым размерам, существенно изменяются физико-существенно изменяются физико-химические свойства вещества.химические свойства вещества.

Мировой рынок нанотехнологий к Мировой рынок нанотехнологий к 2015 году2015 году

Общий объем рынка – 1 трил. $Общий объем рынка – 1 трил. $

Основные продукты на рынке:Основные продукты на рынке: Наноматериалы;Наноматериалы; Нанобиотехнология;Нанобиотехнология; НаноэлектроникаНаноэлектроника

ДНК - структура наноразмеров. Наиболее обычная конформация ДНК - это B-ДНК (в центре), которая закручена в

правостороннюю двойную спираль диаметром около 2 нанометров. Один полный оборот спирали занимает

приблизительно 3,5 нанометра, на которых помещается от 10 до 10,5 пар оснований. В особых условиях ДНК может

образовывать левостороннюю двойную спираль, называемую Z-ДНК (справа).

ДНК ДНК В В НАНОТЕХНОЛОГИЯНАНОТЕХНОЛОГИЯХХ ДНК - идеальная молекула для создания структур ДНК - идеальная молекула для создания структур

нанометровых размеров.нанометровых размеров.Создавая цепи с соответствующими комбинациями Создавая цепи с соответствующими комбинациями комплементарных (взаимодополнительных) оснований, комплементарных (взаимодополнительных) оснований, которые преимущественно связываются между собой, которые преимущественно связываются между собой, образуя цепи двойных спиралей, цепи ДНК можно образуя цепи двойных спиралей, цепи ДНК можно запрограммировать так, чтобы они самособирались в запрограммировать так, чтобы они самособирались в сложные структуры. сложные структуры.

"Строительные леса" из ДНК могут удерживать "Строительные леса" из ДНК могут удерживать молекулы - гости в регулярной решетке для целей молекулы - гости в регулярной решетке для целей кристаллографии. Они могут также поддерживать кристаллографии. Они могут также поддерживать электронные устройства молекулярных размеров или электронные устройства молекулярных размеров или использоваться для создания материалов с точно использоваться для создания материалов с точно заданными молекулярными конфигурациями. заданными молекулярными конфигурациями.

Машины нанометровых размеров из ДНК могут Машины нанометровых размеров из ДНК могут функционировать на основе того, что части их функционировать на основе того, что части их структуры изменяются при переходе от одной структуры изменяются при переходе от одной конформации ДНК к другой. Этими движениями можно конформации ДНК к другой. Этими движениями можно управлять химическим путем или при помощи управлять химическим путем или при помощи специальных цепей ДНК. специальных цепей ДНК.

Конструирование с помощью ДНК

Постгеномные технологииПостгеномные технологии возникли на основе возникли на основе

знаний о геномах живых знаний о геномах живых систем, прежде всего, систем, прежде всего,

генома человекагенома человека

ГеномикаГеномика — раздел молекулярной — раздел молекулярной генетикигенетики, , посвященный изучению посвященный изучению геномагенома и и геновгенов живых живых организмов.организмов.

Геномика сформировалась как особое Геномика сформировалась как особое направление в 1980—1990-х гг. вместе с направление в 1980—1990-х гг. вместе с возникновением первых проектов по возникновением первых проектов по секвенированию секвенированию геномов некоторых видов геномов некоторых видов живых организмов. живых организмов.

Первым был полностью секвенирован Первым был полностью секвенирован геномгеномбактериофагабактериофага в 1980 г. в 1980 г.

Следующим этапным событием было Следующим этапным событием было секвенирование генома секвенирование генома бактерии бактерии Haemophilus Haemophilus influenzaeinfluenzae (1995). (1995).

После этого были полностью секвенированы После этого были полностью секвенированы геномы еще нескольких видов, включая геном геномы еще нескольких видов, включая геном человека (2001 — первый черновой вариант, человека (2001 — первый черновой вариант, 2003 — завершение проекта). 2003 — завершение проекта).

Применение постгеномных Применение постгеномных технологийтехнологий

Для определения геномного Для определения геномного полиморфизмаполиморфизма

Для создания новых лекарствДля создания новых лекарств Для ранней диагностики рака Для ранней диагностики рака

(протеомные технологии)(протеомные технологии) НанобиотехнологииНанобиотехнологии

ПротеомикаПротеомика Новая научная дисциплина, которая Новая научная дисциплина, которая

занимается инвентаризацией белков занимается инвентаризацией белков и выявляет белки, ответственные за и выявляет белки, ответственные за те или иные патологические те или иные патологические процессыпроцессы

Она устанавливает связь между Она устанавливает связь между набором белков и началом развития набором белков и началом развития заболевания (ранняя диагностика)заболевания (ранняя диагностика)

Протеиновая структура рибосомы - Протеиновая структура рибосомы -

реалистичная модельреалистичная модель

Проблемы протеомикиПроблемы протеомики

Огромное разнообразие белков: Огромное разнообразие белков: 30000 генов х 200 возможных 30000 генов х 200 возможных модификаций = 6000000 белков.модификаций = 6000000 белков.

Огромный диапазон концентраций Огромный диапазон концентраций – от нескольких молекул до сотен – от нескольких молекул до сотен миллионовмиллионов

Нанотехнологии в медицине - Нанотехнологии в медицине - наномедицинананомедицина

НанодиагностикумыНанодиагностикумы Наночастицы как контейнеры для Наночастицы как контейнеры для

доставки лекарствдоставки лекарств и вакцин и вакцин Наночастицы как лекарстваНаночастицы как лекарства Синтетические геномыСинтетические геномы Нанороботы медицинского Нанороботы медицинского

назначенияназначения Наноматериалы в регенеративной Наноматериалы в регенеративной

медицинемедицине

Нанотехнологии в медицине - Нанотехнологии в медицине - неномедицинаненомедицина

Нанороботы, разыскивающие Нанороботы, разыскивающие внутри организма очаги внутри организма очаги заболеваний и устраняющие ихзаболеваний и устраняющие их

Наноустройства, выполняющие Наноустройства, выполняющие функции эритроцитов, функции эритроцитов, тромбоцитов и макрофаговтромбоцитов и макрофагов

Ученые показали, что обычная бактерия может работать в качестве транспорта по доставке лекарств, что открывает новые возможности в области генной терапии.

Размеры наночастиц – от 40 до 200 нанометров, их ученые прикрепили на поверхность бактерии специальными молекулами-линкерами. На одной бактерии можно разместить до нескольких сотен наночастиц, расширив таким образом количество и «типы» грузов, которые нужно доставить.

Преимущества ноносистем по Преимущества ноносистем по доставке лекарств доставке лекарств

Повышается растворимость Повышается растворимость многих лекарствмногих лекарств

Улучшается их проникновение в Улучшается их проникновение в клеткиклетки

Способность проникать через Способность проникать через мембранные барьерымембранные барьеры

Уменьшается токсичностьУменьшается токсичность

Три аллотропных состояния Три аллотропных состояния углеродауглерода

ГрафитГрафит АлмазАлмаз ФуллереныФуллерены

В 1985 году была обнаружена и В 1985 году была обнаружена и синтезирована принципиально новая синтезирована принципиально новая форма углерода – фуллерен. форма углерода – фуллерен.

Фуллере1ныФуллере1ны — молекулярные — молекулярные соединения, представляющие собой соединения, представляющие собой выпуклые замкнутые многогранники, выпуклые замкнутые многогранники, составленные из четного числа составленные из четного числа трехкоординированных трехкоординированных атомоватомов углерода. углерода.

Углеродные Углеродные нанотрубкинанотрубки — — протяженные цилиндрические протяженные цилиндрические структуры диаметром от одного до структуры диаметром от одного до нескольких десятков нанометров нескольких десятков нанометров

Фуллерены и нанотрубки

Структуры модифицированных фуллеренов

Нанокапсулы доставки лекарств Нанокапсулы доставки лекарств в кровив крови

ППерспективы использования ерспективы использования фуллеренов в медицинефуллеренов в медицине

ООрганические производные фуллерена рганические производные фуллерена обладает активностью против вируса обладает активностью против вируса ССПИД ПИД

ССпособность действовать в качестве пособность действовать в качестве биологических антиоксидантовбиологических антиоксидантов

ИИспользование в фотодинамической спользование в фотодинамической терапии терапии

ИИспользование как контрастирующих спользование как контрастирующих агентов в ЯМР-томографии агентов в ЯМР-томографии

Фуллерены весьма перспективны для Фуллерены весьма перспективны для диагностики, терапии рака и диагностики, терапии рака и иммунотерапиииммунотерапии

Фуллерены не токсичны для человекаФуллерены не токсичны для человека

Искусственные клетки крови Искусственные клетки крови нанометрических размеров – нанометрических размеров – “респироциты” (эритороцитарные “респироциты” (эритороцитарные нанороботы).нанороботы).

В 250 раз эффективнее В 250 раз эффективнее эритроцитовэритроцитов

Механический фагоцит – способен Механический фагоцит – способен полностью уничтожать бактерии, полностью уничтожать бактерии, вирусы и микропаразиты размером вирусы и микропаразиты размером менее 2 мкм, что позволит очистить менее 2 мкм, что позволит очистить кровь животного или человека от кровь животного или человека от заражениязаражения

В 80 раз эффективнее по сравнению В 80 раз эффективнее по сравнению с макрофагамис макрофагами

Механические тромбоцитыМеханические тромбоциты

Учёные из Учёные из Института молекулярной Института молекулярной биологии РАНбиологии РАН приступили к приступили к сертификации биочипов для выявления сертификации биочипов для выявления разновидностей вируса гепатита С. разновидностей вируса гепатита С. Рыночный потенциал новой технологии Рыночный потенциал новой технологии огромен: с использованием традиционных огромен: с использованием традиционных методов не удаётся установить методов не удаётся установить разновидность вируса в каждом третьем разновидность вируса в каждом третьем случае, тогда как биочипы позволяют случае, тогда как биочипы позволяют спрогнозировать тяжесть протекания спрогнозировать тяжесть протекания болезни и назначить правильную терапию болезни и назначить правильную терапию с эффективностью, близкой к с эффективностью, близкой к 100 процентам100 процентам..

Новейшие разработки в области Новейшие разработки в области нано(био)технологий в медициненано(био)технологий в медицине

Создание искусственных ресничекСоздание искусственных ресничек Создание биосенсоров на основе Создание биосенсоров на основе

измерения проводимости измерения проводимости отдельных фрагментов ДНК (для отдельных фрагментов ДНК (для диагностики опасных мутаций и диагностики опасных мутаций и повреждений ДНК)повреждений ДНК)

Создание биороботов и решение Создание биороботов и решение проблем старенияпроблем старения

Создание искусственной кожи и Создание искусственной кожи и сетчаткисетчатки

Создание фотокаталитических Создание фотокаталитических нанокомпозитных покрытий для:нанокомпозитных покрытий для: Антимикробной очистки воздуха в Антимикробной очистки воздуха в

помещенияхпомещениях Для защиты памятников культуры от Для защиты памятников культуры от

биопоражениябиопоражения

Биогенное выветривание

Мхи

Биообрастания памятников

Микробное сообщество

• Высокая деструктивная активность

• Связь с различными формами разрушения камня

• Устойчивость к внешним воздействиям

• Усвоение различных источников C и N2

• Способствует аккумуляции на поверхности камня атмосферных загрязнений

• Неограниченный рост

• Сложный состав и структура

Памятник младенцу Бутурлину Николаю

до и после после защитной обработки

Защитные покрытия на основе Защитные покрытия на основе фотокаталитического эффектафотокаталитического эффекта

Под воздействием света образуется Под воздействием света образуется активный кислород, который активный кислород, который подавляет биодеструкторовподавляет биодеструкторов и и

способствует удалению загрязненийспособствует удалению загрязнений Высокая адгезия, стойкость и прочностьВысокая адгезия, стойкость и прочность Разрабатываются с использованием Разрабатываются с использованием

нанотехнологийнанотехнологий ДолговечностьДолговечность СамоочищениеСамоочищение Высокая антимикробная активность Высокая антимикробная активность Экологическая безопасностьЭкологическая безопасность

Схема золь-гель синтезаСхема золь-гель синтеза

Термином «золь-гель процесс» обычно обозначают технологию Термином «золь-гель процесс» обычно обозначают технологию получения технически ценных неорганических и элементорганических получения технически ценных неорганических и элементорганических микро- и нанокомпозиционных материалов на основе микро- и нанокомпозиционных материалов на основе превращенияпревращения гомогенных растворов в гомогенных растворов в зользоль и и далеедалее в гель. в гель.

Термином «золь-гель процесс» обычно обозначают технологию Термином «золь-гель процесс» обычно обозначают технологию получения технически ценных неорганических и элементорганических получения технически ценных неорганических и элементорганических микро- и нанокомпозиционных материалов на основе микро- и нанокомпозиционных материалов на основе превращенияпревращения гомогенных растворов в гомогенных растворов в зользоль и и далеедалее в гель. в гель.

Нанотехнологии в сельском Нанотехнологии в сельском хозяйствехозяйстве

Борьба с вредителями и болезнями растенийБорьба с вредителями и болезнями растений Получение сельскохозяйственных продуктовПолучение сельскохозяйственных продуктов ППри упаковке и хранении пищевых ри упаковке и хранении пищевых

продуктов. При помощи наночастиц продуктов. При помощи наночастиц серебра, обладающих активным серебра, обладающих активным антимикробным действием, можно антимикробным действием, можно эффективно дезинфицировать различные эффективно дезинфицировать различные виды продуктоввиды продуктов

Повышение урожайности с.х. культур Повышение урожайности с.х. культур Биологически активные подкормки скота на Биологически активные подкормки скота на

основе нанотехнологий позволяют снизить основе нанотехнологий позволяют снизить заболеваемость животных, повысить их заболеваемость животных, повысить их массу массу

ТРАНСГЕННЫЕ РАСТЕНИЯ. ЧТО ТРАНСГЕННЫЕ РАСТЕНИЯ. ЧТО ЭТО ТАКОЕ?ЭТО ТАКОЕ?

Трансгенными могут называться те виды Трансгенными могут называться те виды растений, в которых успешно функционирует ген растений, в которых успешно функционирует ген (или гены) пересаженные из других видов (или гены) пересаженные из других видов растений или животных. растений или животных.

Делается это для того, чтобы растение реципиент Делается это для того, чтобы растение реципиент получило новые удобные для человека свойства, получило новые удобные для человека свойства, повышенную устойчивость к вирусам, к повышенную устойчивость к вирусам, к гербицидам, к вредителям и болезням растений. гербицидам, к вредителям и болезням растений.

Пищевые продукты, полученные из таких Пищевые продукты, полученные из таких генноизмененных культур, могут иметь генноизмененных культур, могут иметь улучшенные вкусовые качества, лучше выглядеть улучшенные вкусовые качества, лучше выглядеть и дольше храниться. и дольше храниться.

Также часто такие растения дают более богатый Также часто такие растения дают более богатый и стабильный урожай, чем их природные аналоги. и стабильный урожай, чем их природные аналоги.

Создание трансгенных растений в настоящее время Создание трансгенных растений в настоящее время развиваются по следующим направлениям:развиваются по следующим направлениям:

Получение сортов с/х культур с более высокой урожайностью Получение сортов с/х культур с более высокой урожайностью Получение с/х культур, дающих несколько урожаев в год Получение с/х культур, дающих несколько урожаев в год

(например, в России существуют ремантантные сорта клубники, (например, в России существуют ремантантные сорта клубники, дающие два урожая за лето) дающие два урожая за лето)

Создание сортов с/х культур, токсичных для некоторых видов Создание сортов с/х культур, токсичных для некоторых видов вредителей (например, в России ведутся разработки, вредителей (например, в России ведутся разработки, направленные на получение сортов картофеля, листья которого направленные на получение сортов картофеля, листья которого являются остро токсичными для колорадского жука и его личинок) являются остро токсичными для колорадского жука и его личинок)

Создание сортов с/х культур, устойчивых к неблагоприятным Создание сортов с/х культур, устойчивых к неблагоприятным климатическим условиям (например, были получены устойчивые климатическим условиям (например, были получены устойчивые к засухе трансгенные растения, имеющие в своем геноме ген к засухе трансгенные растения, имеющие в своем геноме ген скорпиона) скорпиона)

Создание сортов растений, способных синтезировать некоторые Создание сортов растений, способных синтезировать некоторые белки животного происхождения (например, в Китае получен сорт белки животного происхождения (например, в Китае получен сорт табака синтезирующий лактоферрин человека).табака синтезирующий лактоферрин человека).

Трансгенные растения – продуценты вакцин и лекарствТрансгенные растения – продуценты вакцин и лекарств

Нанотехнологии в экологииНанотехнологии в экологии Мониторинг окружающей среды Мониторинг окружающей среды

(создание высоко чувствительных (создание высоко чувствительных нанобиосенсоров)нанобиосенсоров)

Разработка наночипов на основе клеток Разработка наночипов на основе клеток природных и модифицированных природных и модифицированных микроорганизмов для мониторинга микроорганизмов для мониторинга состояния окружающей средысостояния окружающей среды

Устранение последствий загрязнения Устранение последствий загрязнения окружающей среды (особенно в районах окружающей среды (особенно в районах захоронения радиоактивных отходов)захоронения радиоактивных отходов)

Безотоходные нанотехнологические Безотоходные нанотехнологические методы в промышленностиметоды в промышленности

1. 1. Нанодиагностика и нанодетекцияНанодиагностика и нанодетекция Это конструированиеЭто конструирование биологических узнающих систем.биологических узнающих систем. ИсследователиИсследователи разрабатывают наноструктурные разрабатывают наноструктурные

истемы детекцииистемы детекции биоорганических субстанций, биоорганических субстанций, бактерий, вирусов длябактерий, вирусов для использования в молекулярной использования в молекулярной биологии, медицине,биологии, медицине, экологии, криминалистике.экологии, криминалистике.

Создаются нанобиосенсорыСоздаются нанобиосенсоры для генодиагностики,для генодиагностики, наркодиагностики, мониторинганаркодиагностики, мониторинга лекарств, лекарств, нанокомплексы, пригодные для внутривенногонанокомплексы, пригодные для внутривенного введения, состоящие из биосенсоров с наночастицами введения, состоящие из биосенсоров с наночастицами ).).

В рамках этогоВ рамках этого направления будут разрабатываться направления будут разрабатываться системысистемы гигиенического надзора безопасностигигиенического надзора безопасности нанотехнологическогонанотехнологического производства и нанопродукции производства и нанопродукции ии фактически будет создана отдельная дисциплина фактически будет создана отдельная дисциплина наноэтика.наноэтика.

2. Н2. Нанолекарстваанолекарства ЭтоЭто конструирование новых лечебных препаратов. конструирование новых лечебных препаратов. СоздаютсяСоздаются лекарства для клеток#мишеней и лекарства для клеток#мишеней и

клеточных наноструктур,клеточных наноструктур, включая генотерапию, включая генотерапию, новые противоопухолевые,новые противоопухолевые, кардиотропные и кардиотропные и психотропные средства, новыепсихотропные средства, новые антибиотики, антибиотики, иммуномодуляторы, аллерготропины ииммуномодуляторы, аллерготропины и наноантитела для лечения иммунодефицитов, наноантитела для лечения иммунодефицитов, аллергии,аллергии, опухолей и аутоиммунных заболеваний. опухолей и аутоиммунных заболеваний.

УУченые работаютченые работают над адресным преодолением над адресным преодолением клеточных мембран,клеточных мембран, различных биологических различных биологических барьеров для адреснойбарьеров для адресной доставки лекарств.доставки лекарств.

3. Н3. Нановакциныановакцины

ЭтоЭто конструирование иммуногенов, конструирование иммуногенов, миниантител,миниантител, наноантител. В первую наноантител. В первую очередь, речь идет о созданииочередь, речь идет о создании вакцин вакцин нового типа против туберкулеза, нового типа против туберкулеза, СПИДа,СПИДа, гепатитов, гриппа и других гепатитов, гриппа и других новых и возвращающихсяновых и возвращающихся социально социально значимых инфекций. значимых инфекций.

С помощьюС помощью нанотехнологий становятся нанотехнологий становятся возможнымивозможными противоопухолевая противоопухолевая защита организма, адресноезащита организма, адресное стимулирование или подавление его стимулирование или подавление его иммунитета.иммунитета.

4. 4. Нанотрансгенез, или трансгенное Нанотрансгенез, или трансгенное наноконструированиенаноконструирование

ТТрансгенез бактерий, рансгенез бактерий, вирусов, создание вирусов, создание различныхразличных векторных векторных наноконструктов.наноконструктов.

Трансгенез растенийТрансгенез растений ТТрансгенез животных.рансгенез животных.

5. Н5. Нанобионикаанобионика

Создание нанокомпонентов дляСоздание нанокомпонентов для новых новых кровезаменителейкровезаменителей..

СозданиеСоздание нанотрубок для нанотрубок для депонирования депонирования в тканях биоактивных субстанцийв тканях биоактивных субстанций..

Создание Создание безаллергенных биоматериаловбезаллергенных биоматериалов.. Создание Создание энерготрасформирующих энерготрасформирующих

наносистем и нанороботов.наносистем и нанороботов. ССоздание модельных живых клеток иоздание модельных живых клеток и

искусственных вирусов.искусственных вирусов.