Наноделци који се користе у биотехнологији

Велике библиотеке наночестица, састављене од асортимана различитих величина, облика и материјала и са различитим својствима хемијске и површине, већ су изграђене. Поље нанотехнологије је под константним и брзим растом, а нове допуне настављају да допуњују ове библиотеке. Класе нанопартула наведених у наставку су све врло опште и мултифункционалне, међутим, овде су описане неке од њихових основних особина и тренутне познате употребе у биотехнологији , а посебно наномедицини.

Класе наноделаца

• Фуллеренес: Буцкибаллс и Царбон тубес
  Оба члана структуре класе фуллерене, буцкибаллс и карбонске цијеви су угљеник-базирани, потенцијално порозни молекули попут мрежице.
• Течни кристали
  Производи од течног кристала састоје се од органских течних кристалних материјала који имитирају природне биомолекуле попут протеина или липида. Сматра се да су врло сигурна метода за испоруку лекова и могу циљати специфична подручја тела у којима су ткива запаљена или гдје се налазе тумори.
• Липосоми
  Липосоми су течни кристали засновани на липидима, који се у великој мери користе у фармацеутској и козметичкој индустрији због њихове способности за разбијање унутар ћелија када су испуњене њихове функције испоруке. Липосоми су први инжењерирани нанопартици који се користе за испоруку лекова, али проблеми као што су њихова склоност да се заједно спајају у воденим срединама и ослобађају њихову носивост, довели су до замене или стабилизације коришћењем нових алтернативних наночестица.

• Наношели
  Такође се називају језгро језгре, наносхели су сферична језгра одређеног једињења окруженог гранулом или спољним премазом друге, што је неколико нанометара дебљине.

• Квантне тачке
  Такође познати као нанокристали, квантне тачке су наносизовани полупроводници који, у зависности од њихове величине, могу емитовати светлост у свим бојама дуге. Ове наноструктуре ограничавају електроне у проводном појасу, рупице валенцијске траке или ексцитоне у сва три просторна правца. Примери квантних тачака су нанокристали полупроводника и нанокристали језгра-љуске, где постоји интерфејс између различитих полупроводничких материјала. Примијењени су у биотехнологији за означавање и снимање ћелија, нарочито у студијама за сликање карцинома.

• Суперпарамагнетне наночестице
  Суперпарамагнетни молекули су они који привлаче магнетно поље, али не задржавају резидуални магнетизам након уклањања поља. Нанопартици жељезног оксида са пречником у опсегу од 5-100 нм коришћени су за селективне магнетне биосепарације. Типичне технике укључују облоге честица антителима на ћелијски специфичне антигене, за одвајање од околне матрице.

Користе се у студијама транспорта мембране, суперпарамагнетни наноцелици оксида жељеза (СПИОН) примењују се за испоруку лекова и трансфекцију гена. Циљана испорука лекова, биоактивних молекула или вектора ДНК зависи од примене спољне магнетне силе која убрзава и усмјерава њихов напредак према циљном ткиву. Такође су корисни као МРИ контрастни агенси.

• Дендримерс
  Дендримери су веома разгранате структуре које се широко користе у наномедицини због вишемолекуларних "кукица" на њиховим површинама које се могу користити за прикупљање ознака ћелије, флуоресцентних боја, ензима и других молекула. Први дендритички молекули произведени су око 1980. године, али је интересовање за њих недавно процветало откривањем биотехнолошких употреба.

• Нанородс
  Типично 1-100 нм у дужини, нанородови се најчешће производе из полупроводничких материјала и користе се у наномедицину као имагинг и контрастни агенси. Нанороди се могу направити стварањем малих цилиндара силицијума, злата или неорганског фосфата, између осталих материјала.

Садашња забринутост у погледу сигурности наночестица довела је до развоја многих нових аспеката истраживања. Као резултат тога, наша колекција знања о интеракцијама наночестица унутар ћелија и даље брзо расте. Како истраживање напредује у овом узбудљивом новом подручју биотехнологије, нове наночестице се континуирано откривају и пронађу се нове апликације за наномедицин.