Нанотехнология

Версия 12:54, 5 ноября 2008

Нанотехнологии: когда размер имеет значение

Что могут нанотехнологии? Это актуально

На наших глазах фантастика становится реальностью – люди научились перемещать отдельные атомы и складывать из них, как из кубиков, устройства и механизмы необычайно малых размеров и поэтому невидимые обычным глазом. Появилась целая отрасль знаний - НАНОТЕХНОЛОГИИ, впитавшая в себя самые новые достижения физики, химии и биологии. Ученые-нанотехнологи работают с ничтожно малыми объектами, размеры которых измеряются в нанометрах.

В переводе с греческого слово «нано» означает карлик. Один нанометр (нм) – это одна миллиардная часть метра (10-9м). Размер объектов, с которыми имеют дело нанотехнологи, лежат в диапазоне от 0,1 до 100 нм. Большинство атомов имеют диаметр от 0,1 до 0,2 нм, а толщина нитей ДНК – около 2 нм. Диаметр эритроцитов – 7000 нм, а толщина человеческого волоса – 80 000 нм.

С чего всё начиналось

Идея о том, что вполне возможно собирать устройства и работать с объектами, которые имеют наноразмеры, была впервые высказана в выступлении речи лауреата Нобелевской премии Ричарда Фейнмана в 1959 году в Калифорнийском технологическом институте ("Там, внизу, полно места!"). Слово «внизу» в названии лекции означало в «мире очень малых размеров». Тогда Фейнман сказал, что когда-нибудь, например, в 2000 г., люди будут удивляться тому, что до 1960 г. никто не относился серьёзно к исследованиям наномира. По словам Фейнмана человек очень долго жил, не замечая, что рядом с ним живёт целый мир объектов, разглядеть которые он не в состоянии. Ну, а если мы не видим эти объекты, то мы не можем и работать с ними.

Интернет-сайты: http://www.nanonewsnet.ru/ - сайт о нанотехнологиях #1 в России http://www.nanometer.ru/ - сайт нанотехнологического общества «Нанометр» http://nauka.name/category/nano/ - научно-популярный портал о нанотехнологиях, биогенетике и полупроводниках http://www.nanorf.ru/ - журнал «Российские нанотехнологии» http://www.nanojournal.ru/ - Российский электронный наножурнал http://www.nanoware.ru/ - официальный сайт потребителей нанотоваров http://kbogdanov1.narod.ru/ - «Что могут нанотехнологии?», научно- популярный сайт о нанотехнологиях .

@@ Строка 3: / Строка 3: @@
 Автор: [[Участник:Майбуров Владимир|Майбуров Владимир]]
-Новое приспособление для поиска и описания механизма действия лекарств.
+'''Что могут нанотехнологии?'''
+Это актуально
-Статья о  новом нанотехнологическом подходе,  изучения действия антибиотика ванкомицина, основанный на использовании микрокантилеверов – сенсоров, позволяющих наблюдать связывание лекарств с их мишенями.
+На наших глазах фантастика становится реальностью –
+люди научились перемещать отдельные атомы и складывать из них, как из  кубиков, устройства и механизмы необычайно малых размеров и поэтому невидимые обычным глазом. Появилась целая отрасль знаний -
+НАНОТЕХНОЛОГИИ, впитавшая в себя самые новые достижения физики, химии и биологии. Ученые-нанотехнологи работают с ничтожно малыми объектами, размеры которых измеряются в нанометрах.
-Новое приспособление представляет собой тончайший (микрометровый) кварцевый зонд, на который нанесено покрытие из пептидов, отвечающих аминокислотной последовательности мукопептидов – компонентов клеточной стенки бактерий. Связывание антибиотика на поверхности кантилевера моделирует эффект взаимодействия лекарства с клеточной стенкой бактерии.
+В переводе с греческого слово «нано» означает карлик. Один нанометр (нм) – это одна миллиардная часть метра (10-9м). Размер объектов, с которыми имеют дело нанотехнологи, лежат в диапазоне от 0,1 до 100 нм. Большинство атомов имеют диаметр от 0,1 до 0,2 нм, а толщина нитей ДНК – около 2 нм. Диаметр эритроцитов – 7000
+нм, а толщина человеческого волоса – 80 000 нм.
-Для сравнения природы взаимодействия были выбраны два штамма бактерий. Один штамм является высокоустойчивым к действию антибиотиков вследствие мутации, устраняющей одну водородную связь в структуре антибиотик-связывающего участка клеточной стенки. Такое, на первый взгляд небольшое изменение делает этот штамм в тысячу раз устойчивее к антибиотикам, по сравнению со вторым штаммом, где такой мутации нет.
+'''С чего всё начиналось'''
-Подобные мутации являются причиной возникновения тяжелых форм инфекционных заболеваний, таких , например, как MRSA, вызываемого метициллинорезистентными Staphylococcus aureus или VRE – ванкомицин-устойчивым энтерококками. Существование и трудность излечения таких заболеваний является серьезной медицинской проблемой во всем мире. Поэтому изучение природы действия антибиотиков поможет найти новые способы медикаментозного лечения.
+Идея о том, что вполне возможно собирать устройства и работать с объектами, которые имеют наноразмеры, была впервые высказана в выступлении речи лауреата Нобелевской премии Ричарда Фейнмана в 1959 году в Калифорнийском технологическом институте ("Там, внизу, полно места!"). Слово «внизу» в названии лекции означало в «мире очень малых размеров». Тогда Фейнман сказал, что когда-нибудь, например, в 2000 г., люди будут удивляться тому, что до 1960 г. никто не относился серьёзно к исследованиям наномира. По словам Фейнмана человек очень долго жил, не замечая, что рядом с ним живёт целый мир объектов, разглядеть которые он не в состоянии. Ну, а если мы не видим эти объекты, то мы не можем и работать с ними.
-Исследования показали, что разрушение клеточной стенки и гибель бактерии зависит как от локального взаимодействия антибиотика с клеточной стенкой, так и от пространственной механической общности всех мест связывания антибиотика. Степень сгибания кантилевера вследствие такого эффекта, измеренная оптически, является количественным показателем сродства лекарства к мишени.
-Международная команда ученых представила свою работу в журнале Nature Nanotechnology (Nanomechanical detection of antibiotic–mucopeptide binding in a model for superbug drug resistance).
-Нанося на кантилевер различные рецепторы или белки, можно изучать воздействие на них различных веществ, наблюдая за связыванием тестируемых веществ с мишенями и отбирая при этом потенциальные лекарства. Такой подход может послужить основой для проведения высокопроизводительного скрининга, в том числе для создания мощных средств против лекарственно-устойчивых инфекций, для белкового или ДНК-распознавания и для выявления других биохимических взаимодействий. Мощность метода оценивается в несколько тысяч исследуемых веществ в час. Также каждый кантилевер может работать с несколькими мишенями параллельно.
-Данный метод позволяет не только оценивать силу связывания лекарства с мишенью, но и видеть механические изменения, происходящие в результате такого взаимодействия. Стоит отметить еще одно преимущество нового метода: по сравнению с методом поверхностного плазмонного резонанса (SPR) детекция с помощью кантилевера не зависит от детектируемой массы и поэтому более чувствительна к малым молекулам; при этом анализ в сыворотке крови проходит при более низких концентрациях лекарства, чем в SPR.
 Интернет-сайты:

Нанотехнология

Версия 12:54, 5 ноября 2008

Просмотры

Персональные инструменты

Навигация

Поиск

Инструменты