Разработка методов и способов привнесения искусственных наноразмерных частиц, различных материалов и инт ерфейсов в живые системы.

Данная область нанобиотеха являет собой разработку различных технологий и транспортных средств, которые будут доставляться посредством этих технологий в необходимое место живого организма, а в будущем, возможно, и в различные места неорганического мира.

Нанобиосенсор

Рис. 4.12. Нанобиосенсор

Уже сейчас мировая научная общественность имеет практические результаты исследований в данных направлениях нанобиотехнологии, которые представлены такими прикладными средствами, как нанолекарства, биосенсоры, наноэмульсии различных биологических жидкостей и г.д. (рис. 4.11-4.12).

Лактоферрин человека в наноконтейнсрс

Рис. 4.11. Лактоферрин человека в наноконтейнсрс

Так, ученые создали наноробогов, которые способны распознавать раковые клетки и высвобождать препарат для направленной борьбы с ними. Нанороботы созданы с использованием так называемой методики ДНК-оригами, заключающейся в сборке из нитей ДНК хитроумных структур, которые не встречаются в природе. Результаты исследования опубликованы в журнале Science (рис. 4.13).

Структура наноробота

Рис. 4.13 Структура наноробота

Методика ДНК-оригами может быть использована не только для сборки интересных конструкций из ДНК, но также для создания структур, распознающих и уничтожающих живые клетки. Созданные нанороботы используют схожий с клетками иммунной системы принцип взаимодействия с рецепторами на внешней поверхности мембраны клеток.

Помимо этого разными научными коллективами в мире ведется активная работа в области исследования бактерий и нанобактерий как потенциальных «умных» транспортных систем, которые могли бы служить своеобразным транспортом при доставке различных веществ нанометрового масштаба в необходимые места живого организма или в будущем и в различные места неорганического мира (рис. 4.14).

Адресная доставка лекарств с помощью бактерий

Рис. 4.14. Адресная доставка лекарств с помощью бактерий

Одной из самых важных перспектив будущего развития нанобиотехнологии может служить создание идеальной технической системы. Под этим понятием понимают систему, масса, габариты и энергоемкость которой стремятся к нулю, а ее способность выполнять работу при этом не уменьшается. Предельный случай идеализации техники заключается в уменьшении её размеров (вплоть до полного «исчезновения») при одновременном увеличении количества выполняемых ею функций. В идеале - технического устройства не должно быть видно, а функции, нужные человеку и обществу, должны выполняться. Таким примером могут служить бионанороботы и различные биологические конструкции нанометрового размера. Используя же для решения этой задачи возможности нанобиотехнологии, можно если не решить, то хотя бы кардинально приблизиться к созданию этой системы.

Также при помощи нанобиотехнологических методов станет возможным создавать роботизированные технические системы с использованием в их конструкции биологических элементов.

Третьей перспективой может служить создание нейро- электронной системы сознания. Такая система будет представлять собой взаимодействие центральной нервной системы и искусственного интеллекта, созданного на основе достижений наноэлектроники.

Принципиальная возможность объединения биологических и электронных компонентов может стать возможной благодаря нейроэлектрическим интерфейсам - устройствам, позволяющим соединять компьютеры с нервной системой.

 
Посмотреть оригинал
< Пред   СОДЕРЖАНИЕ ОРИГИНАЛ   След >