Orgaaniset nanohiukkaset - ( englanniksi organic nanoparticles) - vakaat orgaaniset makromolekyylit tai molekyylikonglomeraatit, mukaan lukien epäorgaaniset elementit, joilla on ehdollinen dynaaminen raja ympäristön kanssa. Orgaanisten nanohiukkasten koot vaihtelevat välillä 10-1000 nm ja jopa enemmän. Orgaaniset nanohiukkaset sisältävät sitoutuneita vesimolekyylejä (mahdollisesti toista nestettä).
Orgaaniset nanopartikkelit (OH) ovat stabiileja eristettyjä orgaanisia makromolekyylejä tai molekyylimuodostelmia (proteiineja, itiöitä) [1] , jotka sisältävät "sidottua vettä".
Orgaanisten nanopartikkelien koostumus voi sisältää erilaisia mineraaleja ja metalleja, jotka toimivat aktiivisina keskuksina. [2]
Eri tieteenalat ovat historiallisesti kehittäneet oman spesifisen terminologiansa [3] OH:lle: biokemiassa - orgaaniset makromolekyylit ja polymeeriyhdisteet, molekyylibiofysiikassa - proteiinit, nukleiinihapot, kolloidikemiassa - " miselli ", " sooli " jne.
Toisin kuin epäorgaaniset nanopartikkelit, jotka ovat pääasiassa kiteisiä rakenteita, orgaaniset nanopartikkelit ovat dynaamisia muodostumia, jotka sisältävät rakenteessa vesimolekyylejä, ja ne voidaan luokitella nestekideobjekteiksi. Nanomittakaavan tasolla hydrofobisilla ja hydrofiilisilla vuorovaikutuksilla on tärkeä rooli. Orgaanisen hydraatiokuoren koon määrää väliaineen ionikoostumus, pH, eH, ainepitoisuus, lämpötila ja muut olosuhteet.
Orgaanisten hiukkasten pääominaisuus on dynaaminen tila, jonka määräävät ympäristön olosuhteet ja koostumus, sekä tietyissä tapauksissa kyky lisääntyä ( RNA , DNA , itiöt , virukset , bakteerit jne.) . Tämä tila voi olla jaksollinen, syklinen, palautuva. Esimerkiksi globuliinin redox-värähtelyt liuenneen hapen ja hiilidioksidin pitoisuudesta riippuen.
Orgaanisilla makromolekyylillä on kyky syntetisoitua ja hydrolysoitua, kun taas muut makromolekyylit ( entsyymit ) voivat osallistua katalyytteinä.
Perustuen orgaanisten nanopartikkelien kokoonpanoon evoluutioprosessissa, ilmestyi nanosähkömoottori, joka toteutettiin flagelloiduissa mikro-organismeissa. Pyöreä pyörimisliike (pyörän periaate) toteutetaan muuttamalla kalvopotentiaalia , energiaa saadaan ATP :n hapettumisen kautta .
Orgaanisia nanohiukkasia saadaan kahdella tavalla - syntetisoimalla suurimolekyylisiksi muodostelmille ja hajottamalla (murskaamalla, jauhamalla) orgaanista ainetta. Molemmissa tapauksissa tarvitaan edelleen tietyn fraktion eristys- ja puhdistusprosessi.
Historiallisesti mikro- ja nanoorgaanisia hiukkasia käytettiin ensimmäisinä jauhoina ja orgaanisina väriaineina . Tätä varten käytettiin erilaisten jyvien (jauhojen) ja kasvien (väriaineiden) murskausmenetelmää. Orgaanisten nanohiukkasten pitoisuus näissä tuotteissa voi olla jopa 20 % murskausasteesta riippuen. Seuraavassa vaiheessa alettiin käyttää "kryogeenistä murskausmenetelmää" (MCD) - orgaanisen aineen jauhamista nestemäisen typen lämpötilassa (−195,75 ° C). MCD-menetelmällä on suuret sovellusmahdollisuudet biotekniikan, elintarviketeollisuuden, farmakologian jne.
Molekyylibiokemian, fysikaalisen kemian, nanobioteknologian menetelmien kehittäminen mahdollistaa aktiivisten "keinotekoisten" orgaanisten nanohiukkasten luomisen, mukaan lukien nykyaikaisten viruslääkkeiden Pfizer / BioNTech , Sputnik V jne. vaikuttava aine.
Baburin L. Orgaaniset nanohiukkaset Arkistoitu 28. huhtikuuta 2021 Wayback Machinessa . Bionanofysiikan laboratorio.