Презентація на тему:" Нанотехнології в біології"

Підготувала: вчитель біології Непота О.Д.

Нанобіотехнологія (англ. nanobiotechnology) — галузь науки на стику біології і нанотехнології, яка охоплює широке коло технологічних підходів, включаючи: 1.застосування нанотехнологічних пристроїв і наноматеріалів в біотехнології; 2.використання біологічних молекул для нанотехнологічних цілей; 3.створення біотехнологічних продуктів, властивості яких визначаються розмірними характеристиками (для об'єктів, розмір яких лежить в діапазоні 1-100 нм); 4.використання біотехнологічних підходів, в основі яких лежить принцип контрольованої самоорганізації наноструктур.

Основна сфера використання нанотехнологій — теоретично обґрунтовані експериментальні дослідження в галузі синтезу, аналізу, виробництва й застосування продуктів з визначеною структурою за допомогою спрямованого маніпулювання на рівні атомних і молекулярних взаємодій. Нанотехнології перебувають на передньому краю різноманітних наукових, економічних та соціальних напрямів розвитку науково-технічного прогресу.

Їх застосовують у медицині, електроніці й екології. Інноваційні розробки на рівні атомів і молекул — дійсно великий крок у майбутнє науки, зокрема медицини, біології, ветеринарії. Розвиток нанотехнології дав початок новим галузям наук, однією з яких є нанобіологія.

Досягнення нанобіології дають основу розвитку таких напрямів нанонауки, як біоорганічна нанохімія, нанофармація, наносенсорика тощо. Біологи побачили в нанотехнології можливий якісний прорив у розвитку науки, що дозволяє працювати з речовиною в нанометрових масштабах, оскільки ці розміри характерні для основних біологічних структур — клітин і молекул.

У Національній академії аграрних наук (НААН) України на 2016–2020 рр. сформована програма наукових досліджень «Створення і використання нано- і біотехнологічних матеріалів та засобів у тваринництві», головною установою якої є Інститут біології тварин (ІБТ) НААН. Виконання завдань цієї програми забезпечить розроблення нанобіотехнологічних матеріалів і засобів, дослідження їх біологічної дії та ефективного використання у тваринництві та ветеринарній медицині

Біочіп – невеличка платівка з нанесеними її у порядку молекулами ДНК чи білка, застосовувані для біохімічних аналізів. Принцип роботи біочіпа простий. На пластикову платівку завдають певні послідовності ділянок розщепленої ДНК. При аналізі на чіп поміщають досліджуваний матеріал. Якщо він містить ту ж саму генетичну інформацію, всі вони зчеплюються. Перевагою біочіпів є дуже багато біологічних тестів зі значною економією досліджуваного матеріалу, реактивів, трудовитрат.

Досягнення нанотехнології в розробленні вакцин полягають у використанні нових ад’ювантів на основі наночастинок, до яких кріпляться безпечні антигени, що утворюються з синтетичних пептидів і рекомбінантних білків. Такі вакцини матимуть значно більший ефект, не чинитимуть побічних дій та будуть безпечними при застосуванні.

Завдяки нанотехнологіям отримала розвиток тканинна імплантація у зв’язку з використанням інноваційних засобів відновлення чи заміщення органів і тканин. Зокрема нанокристалічна структура поверхні імпланта прискорює процес остеогенезу і включення штучного матеріалу в природну кісткову тканину. Іншим методом є нанокристалічне алмазне покриття, яке також обіцяє значно подовжити функціонування і стабільність імплантатів. Почав розвиватися напрямок дослідження біоматеріалів — нановолокон, котрі вчені хочуть використати для створення штучних тканин (у перспективі — органів) на основі клітинних технологій.

Отже, нанотехнології є мультидисциплінарним напрямом фундаментальної та прикладної науки з широким спектром різноманітних засобів та інструментів на стику біології, фізики, хімії та інженерії. Нанотехнології є одним з найважливіших напрямів у біологічній науці, гуманній і ветеринарній медицині, сучасному сільському господарстві, а також харчовій промисловості, що може стати рушійною економічною силою в найближчому майбутньому.

Список використаних джерел: https://uk.wikipedia.org/wiki/ 2.Нанобиотехнология. Курочкин И. Н., Народицкий Б. С., Борисенко Г. Г., Нестеренко Л. Н.