Biologiset nanoobjektit

Biologiset nanoobjektit, muuten nanokokoiset biologiset objektit ( englanniksi  biologiset nanoobjects ) ovat elävien järjestelmien komponentteja, joiden lineaariset mitat ovat 1-100 nm ainakin yhdessä ulottuvuudessa.

Kuvaus

Biologisia nanoobjekteja ovat proteiinimolekyylit , nukleiinihapot ( DNA , RNA ) ja polysakkaridit , jotka muodostavat solunsisäisen tukirakenteen ( sytoskeleton ) ja solunulkoisen matriisin , kalvokanavat, reseptorit ja kantajat, solunsisäinen signalointijärjestelmä, molekyylikoneet synteesiin, pakkaamiseen ja hyödyntämiseen. proteiinit ja nukleiinihapot, energiantuotanto, solunsisäinen kuljetus ja solujen liike. Proteiinimolekyylien ja supramolekyylisten proteiinikompleksien koko vaihtelee välillä 1 - 1000 nm. DNA-kierteen halkaisija on 2 nm ja sen pituus voi olla useita senttimetrejä. Sytoskeleton filamentteja muodostavat proteiinikompleksit ovat 7–25 nm paksuja ja jopa useita mikroneja pitkiä. Huokosia muodostavien proteiinikompleksien halkaisija on 120 nm. Solunulkoisilla rakenteilla voi myös olla nanomittakaavan ominaisuuksia. Joten eksosomit , rakkulat , jotka kuljettavat materiaalia solujen välillä, ovat halkaisijaltaan 65-100 nm, ja veriplasman lipoproteiinipartikkelit , jotka kuljettavat lipidejä kehossa, ovat 8-50 nm (katso kuva). Virukset ovat ainoa elävän aineen nanokokoinen olemassaolomuoto . Niiden koot ovat välillä 25-300 nm.

Biologialla ja nanoteknologialla on laaja "rajapinta". Kuten yllä olevasta seuraa, biologiset järjestelmät koostuvat nanomittakaavan rakennuspalikoista ja molekyylikoneista (moottoreista). Heidän organisaationsa ja toimintaperiaatteensa edustavat loputonta maisemaa uusia lähestymistapoja ja rakenteita nanoteknologialle. Samaan aikaan nanoteknologiat tarjoavat biologialle työkaluja ja teknologioita elävien asioiden organisoitumisen tutkimiseen molekyylitasolla. Biologisten rakenteiden ja keinotekoisten nanomateriaalien suhteellisuus voi toisaalta määrittää jälkimmäisten biologiset ja myrkylliset ominaisuudet. Toisaalta biologisia rakenteita voidaan käyttää uusien nanolaitteiden suunnitteluun.

Linkit