WWW.KNIGI.KONFLIB.RU

БЕСПЛАТНАЯ ЭЛЕКТРОННАЯ БИБЛИОТЕКА

 
<< HOME
Научная библиотека
CONTACTS

Pages:     | 1 |   ...   | 11 | 12 || 14 | 15 |   ...   | 35 |

«'ч ж Ж у. ч № Ж v ^ jjif 'slfe * |j j | ф v j^ vj АЛМАГАМБЕТОВ К.Х. МЕДИЦИНСКАЯ БИОТЕХНОЛОГИЯ $$ ш® ф ф Ф ф Ф ШФ ш • ' ~§р ^Р 5$ s& Астана - 2009 щ УДК 60 БКК 52.81 ...»

-- [ Страница 13 ] --

3) Существенную помощь могут оказать биочипы и при пере­ садке органов, при определении совместимости H L A - антигенов, белков главного комплекса гистосовместимости. Чтобы избежать отторж ения, необходимо, чтобы белки - маркеры на импланти­ рованной ткани как можно меньше отличались от белков-маркеров пациента. П оэтому идеальны м донором тканей являю тся однояй ц евы е б л и зн ец ы, у которы х белковы е м аркеры совпадаю т.

Однако далеко не у всех людей имеются однояйцевые близнецы.

ан ализа наи более п одходящ его д онора, пересадка органов от которого вызвала бы минимальный иммунный ответ.

4) Налаживается производство Д Н К -чипа, предназначенного для подбора совместимой донорской крови. В настоящее время для определения групп крови используют серологический метод, но в 3% случаев этот метод не позволяет выявить несовместимость донора и реципиента по группам крови, приводящую к развитию опасных для здоровья реципиента посттрансфузионных реакций.

В ы сокая ч у в ств и тел ьн о сть Д Н К -чи пового анализа п озволяет недопускать подобных ошибок; Д Н К-чиповый анализ серийный и полностью автоматизирован.

5) В биологических исследованиях биочипы позволяю т про­ водить одновременный скрининг десятков тысяч генов при оценке биологически активные белки, гормоны и др.

4.1. Наночастицы Предполагая перспективы развития нанотехнологий можно привести сравнительные аналогии из истории. Роль микроорганиз­ мов в круговороте веществ в природе, в медицине и биотехноло­ гии была понята спустя почти столетие после открытия микромира Левенгуком, благодаря трудам JI. П астера, Р. Коха и других выдающихся исследователей (заметьте, спустя столетие). Иная ситуация в нанотехнологии. В 1959 году физик Р. Фейнман писал о том, что существует «поразительный сложный мир малых форм, мир атомов и молекул Когда-нибудь люди будут удивляться тому, что до 1960 года никто не относился серьезно к исследованиям этого мира». Впервые термин «нанотехнология» употребил Н. Танагути в 1974 году. Он назвал этим термином производство изделий размером в несколько нанометров. В 1980-х годах о нанокон­ струкциях и их будущем писал Э. Дрекслер в книгах: «Машины создания: грядёт эра нанотехнологии» («Engines o f Creation: The Coming Era o f Nanotechnology») и «Nanosystems: Molecular Machinery, Manufacturing, and Computation». Центральное место в его книгах занимали м атематические расчёты, с помощью которы х можно было п р оан али зировать работу устройства размерами в несколько нанометров, возможность применения нанороботов для внутриклеточны х м анипуляций, используя отдельные молекулы пептидов, нуклеиновых кислот и другие биомолекулы в качестве строительного материала. Уже в 1990-х годах были созданы первые наноматериалы и наноконструкции, нашедшие реальное применение в промышленности, биологии и медицине. В 2000-2007 годах разработаны : дорож ная карта развития нанотехнологий (СШ А), дорожная карта Европейской комиссии к Седьмой рамочной программы ЕС по научно-иссле­ довательскому и технологическому развитию, создана крупней­ шая российская корпорация со стратегической программой раз­ вития нанотехнологий. Более чем в 60 странах ведутся иссле­ дования и разработки в области нанотехнологий, в том числе и в К азахстан е. К началу 2006 года, по оцен ке ж урн ала N ature Materials было создано порядка 130 лекарств и средств доставки лекарств на основе нанотехнологий.

Таким образом, спустя всего лишь 30-40 лет после устремления взора учены х на нан о м и р, н ан о тех н о л о ги и начали активн о внедряться во все сферы человеческой деятельности, особенно в биологии и медицине. Вместе с тем некоторые ученые сравнивают нынешнее состояние нанотехнологии с состоянием компьютерной техн ол оги и 20-25 л етн ей д авн о сти, когда в ходу ещ е были арифмометры, логарифмические линейки и т.д.

Нанотехнология — это исследование и создание сверхмалых структур и устройств, состоящих из отдельных молекул с целью разр аб о тк и тех н о л о ги й их при м ен ения в сам ы х различны х областях человеческой деятельности. Она возникла благодаря соз­ данию микроскопических приборов, обеспечивающих возмож­ ность визуализации отдельных молекул, манипулирования ими и измерения возникающих между ними электромагнитных взаимо­ действий, используя природные и синтетические наночастицы.

Нанобиотехнология основана на использовании внутрикле­ точных структур и биологических молекул (нуклеиновые кислоты, пептиды и другие низкомолекулярные соединения) в качестве наноструктур и наноматериалов в биологических исследованиях и технологиях; она объединяет в себе достижения нанотехнологии и молекулярной биологии.

Наномедицина —это применение наноконструкций и нанотех­ нологий в диагностике, лечении и профилактике заболеваний человека (рис.23).

К наиболее перспективным технологиям в области биологии относятся:

- технология «сравнительного взаимодействия» - определение образа взаимодействия различных клеток организма;

- ядерное перепрограммирование - возможность клонировать любые клетки, используя доступные источники биологического материала;

- наномедицина.

Рис.23. Применение нанотехнологий в медицине и биологии «Нано» (греч. - миллиардная доля) в применении к описывае­ мым объектам п о д р а зу м ев а ет, что их размеры находятся в пределах 1-1000 нм (10'9 м), что соответствует уровням биоло­ гической организации от атомарного д о субклеточного. Один нанометр - это ряд всего из десяти атомов водорода. Например, толщина человеческого волоса составляет примерно 50 О О нано­ метров, пептиды имеют размер 1 нм, белки - от 10 до 100 нм.

ДНК в длину достигает 1,5 м, однако в «упакованном состоянии ее поперечник составляет лишь 100 нм. Примерно такие же размеры имеют антитела, вирусы, органеллы. Прокариотные и эукариотные клетки относятся к микромиру (табл.5, рис.24).

4.1. Наночастицы Т аблица 5. Сравнительная характеристика макромолекул и наночастиц 1Атомы (0,1-0,5 п т ) Рентгеновское Ультрафиолетовое (0,1-10 п т ) Рис.24. Наночастицы на поверхности эритроцита Наночастицы по структуре можно подразделить на несколько классов:

Биологические наночастицы - это ферменты (белки с каталити­ ческой активностью), молекулы ДНК и РНК, рибосомы, клеточные вези к ул ы, вирусы и пр. О тли ч и тел ьн о й о со бен н о стью таких объектов является их способность к агрегации и самоорганизации (например, принцип комплементарности, специфичности взаимо­ действия при организации полипептидной либо полинуклеотидной цепей).

Полимерные наночастицы - это природные или биоинертные кислоты, полилактиды, акрилполимеры, полиэтиленгликоль (ПЭГ).

Полимерные наночастицы по морфологии различаются на нано­ сферы (сплошные полимерные частицы, на поверхности которых распределяется переносимое, активное вещество) и нанокапсулы (состоят из полим ерной оболочки, охваты ваю щ ей полость с содержащимся переносимым активным веществом).

Дендримеры. Д ендрим еры являю тся уни кальны м классом полимеров с сильно разветвлённой структурой. При этом их размер и форма могут быть очень точно заданы при химическом синтезе. Типичными «м оном ерам и», используемы ми в синтезе дендримеров, являются полиамидоамин (ПАМ АМ ) и аминокис­ лота лизин. А ктивн ы е, п ерен оси м ы е м олекулы связы ваю тся с дендримерами либо путём образования комплексов с их поверх­ ностью, либо встраиваясь глубоко между их отдельными цепями.

стабильность дендримеров делают их весьма перспективными для использования в качестве переносчиков.

Неорганические наночастицы —к этому классу обычно относят наноструктуры, полученные на основе оксида кремния, а также различных металлов (золото, серебро, платина). Нередко такая н ан очасти ц а им еет к р ем н и ево е ядро и внеш ню ю о б олоч ку, сф орм ированную атом ам и м еталла. И спользовани е м еталлов позволяет создавать переносчики, обладающие рядом уникальных свой ств. Т ак, их акти в н о сть (п р о я в л я ется вы свобож ден ием лекарственного вещества) может быть модулирована термическим воздействием (инфракрасное излучение), а такж е изменением магнитного поля. Показано, что металлические наночастицы могут эффективно проникать вглубь эпидермиса.

Углеродные наночастицы - нанотрубки и фуллерены (рис.25);

они явл яю тся одним и из сам ы х « у зн ав аем ы х » н а н о ст р у к ­ тур. Сегодня в промышленных масштабах фуллерены получают термическим распылением углеродсодержащей сажи в атмосфере инертного газа при пониженном давлении в присутствии катали­ затора. Нанотрубки обладают повышенным сродством к липидным структурам, способны о б р азо вы вать стаб и льн ы е ком плексы с пептидами и ДНК-олигонуклеотидами.

Таблица 6. Применение наноматериалов и нанотехнологий в медицине Нанотехнологии и наноматериалы системы терапевт. диагнос-ка Липосомы, липидные поверхности Неорганические наночастицы (золото,серебро,фосфат кальция) (дендримеры, фуллерены и др.) Нанопоры Нанотехнол. методы измерения Примечание. Научное значение: (+++) - большое, (++) - существенное, (+) умеренное, (-) - незначительное. (Nanomedizin: Innovations potentiate in Hessen fuer Vedizintechnik, Wiesbaden, 2006).

4.2. Наночастицы в медицинской диагностике Наночастицы могут использоваться как контрастное вещество, прикрепляющееся к поверхности определенных клеток и показы­ вающ ее их располож ение в организме. Н апример, к фуллерену С60 м огут бы ть при креплены ин ди каторны е атомы радиоакНАНОМЕДИЦИНА т и в н о г о и з о т о п а и рецепторны е группы, позволяющие нано ч а с т и ц е сп ец и ф и ч еск и прикрепиться к поверхности опухолевой М агн и тн ы е наночастицы, содержащие кристаллическое ядро и з о к с и д а ж ел еза, при введении в организм поглощаются макро­ ф а г а м и, к о т о р ы е в результате становятся «меченными». Эти м а к р о ф а г и ск ап ли ваю тся в воспалительном очаге, в области л о к а л и з а ц и и о п у х о л и и др. Используя магнитно-резонансный т о м о гр а ф, м ож но легко обнаружить области повышенной концен­ тр ац и и магнитных наночастиц, и таким образом определить очаги п а т о л о ги и на самой ранней стадии их возникновения.

М олекулярная визуализация или получение визуальной инфор­ м а ц и и о м олекулярны х структурах. Технология позволяет при п о м о ш и высокоточных аналитических методов (атомно-силовои и сканирую щ ей зондовщ микроскопии, масс-спектрометрии и др.) идентифицировать отдельные функционально значимые молекулы в биоматериале, регистрировать единичные иммунные комплексы (р и с.26).

Рис. 26. Сканирующий зондовый микроскоп, позволяющий при помоши фокусированных ионных пучков в условиях сверхвысокого вакуума анализировать структурированную поверхность наночастиц: позволяющий как наноманннулятор, как нанопинцст перемещать отдельные молекулы 4.2. Наночастицы в медицинской диагностике исследовать наноструктуры. В 1981 году, лауреаты Н обелевской сканирую щ ий туннельны й м икроскоп - прибор,осущ ествляю щ ий В эти ж е годы прош лого столетия ам ериканские ф изики Р.Кэрл, изм ерен и я п р ед м ето в д и ам етр о м в один н ан ом етр при пом ощ и атом н о-силовой м икроскопии.

М етод атом но-силовой м икроскопии основан на м ониторинге м олекулы. А н ал и з в заи м о д ей стви я по зво л яет получить и зо б р а­ ком плексы ф ерм ент-субстрат, антиген-антитело и др.

н ап равлени ях:

молекул;

- прим енение инновационны х нанотехнологических способов изм ерения.

4.3. Адресная доставка лекарственных средств патологическом у очагу, в больной орган используются:

- неорганические наночастицы (наприм ер, золоты е, силикат­ ные, магнитны е);



Pages:     | 1 |   ...   | 11 | 12 || 14 | 15 |   ...   | 35 |
 


Похожие работы:

«Малина, ежевика. Сорта, выращивание, уход Николай Звонарев 2 Книга Николай Звонарев. Малина, ежевика. Сорта, выращивание, уход скачана с jokibook.ru заходите, у нас всегда много свежих книг! 3 Книга Николай Звонарев. Малина, ежевика. Сорта, выращивание, уход скачана с jokibook.ru заходите, у нас всегда много свежих книг! Николай Михайлович Звонарев Малина, ежевика Сорта, выращивание, уход 4 Книга Николай Звонарев. Малина, ежевика. Сорта, выращивание, уход скачана с jokibook.ru заходите, у нас...»

«Руководство по развитию экологического туризма в Казахстане Алматы, 2009 Руководство по развитию экологического туризма в Казахстане. Под общей редакцией Алии Тонкобаевой. Авторский коллектив: Вадим Ни, ОФ Азиатско-Американское партнерство - Введение, разделы I-III, VII; Искандар Мирхашимов, Региональный экологический центр Центральной Азии – раздел IV; Евгений Климов, ОФ Фонд интеграции экологической культуры - раздел V, VII; Алия Тонкобаева, ОФ Азиатско-Американское партнерство - раздел VI,...»

«СОГЛАСОВАНО СОГЛАСОВАНО УТВЕРЖДАЮ Руководитель МО Заместитель директора по УВР Директор Базовой _О.Н. Романко _Н.В. Олейникова средней (полной) Протокол заседания _20_г. общеобразовательной школы методического объединения _И.В. Величко учителей естественно- Приказ № _ от математического цикла № _ _20_г. от _20_г. РАБОЧАЯ ПРОГРАММА Предмет БИОЛОГИЯ Класс 6-9 Образовательная область БИОЛОГИЯ Учебный год 2013 - 2014 Учитель Кишова СветланаИгоревна 2013г ОБСУЖДЕНО СОГЛАСОВАНО УТВЕРЖДАЮ На заседание...»

«РУКОВОДСТВО по диспансеризации взрослого населения для специалистов со средним медицинским образованием Под общей редакцией доктора медицинских наук, профессора В. В. Уйба Новосибирск 2009 УДК 614.2:362.147–053.9(08) ББК 51.2 Р85 Рецензенты д-р мед. наук, проф. Ю. О. Ким канд. мед. наук, доцент С. Е. Журавлев Руководство по диспансеризации взрослого населения для специалистов со средним медицинским образованием / Н. А. Галанова, О. Н. Герасименко, Р85 А. И. Зинина [и др.] ; под общ. ред. В. В....»

«Правительство Самарской области Министерство лесного хозяйства, охраны окружающей среди и природопользования Мэрия городского округа Тольятти Волжский университет им. В.Н. Татищева XIII СЪЕЗД РУССКОГО БОТАНИЧЕСКОГО ОБЩЕСТВА СОВРЕМЕННАЯ БОТАНИКА В РОССИИ ПРОГРАММА И ПРИГЛАСИТЕЛЬНЫЙ БИЛЕТ Тольятти, 16-22 сентября 2013 г. Уважаемые коллеги! _ Приглашаем Вас принять участие в работе XIII Съезда Русского ботанического общества Современная ботаника в России и конференции Научные основы охраны и...»

«СХЕМА КОМПЛЕКСНОГО ИСПОЛЬЗОВАНИЯ И ОХРАНЫ ВОДНЫХ ОБЪЕКТОВ БАССЕЙНА РЕКИ ВОЛХОВ Книга 1 Общая характеристика речного бассейна Пояснительная записка 1 ПРОЕКТ Схема комплексного использования и охраны водных объектов Пояснительная записка к книге 1 Общая характеристика речного бассейна Общая часть Основной задачей разработки СКИОВО, включая НДВ, бассейна реки Волхов является формирование инструментария принятия управленческих решений по достижению устанавливаемых СКИОВО бассейна реки Волхов...»

«проблемы водной энтомологии россии Материалы Х (2) трихоптерологического симпозиума Сборник посвящается 50-летию научно-педагогической деятельности доктора биологических наук, профессора кафедры зоологии Северо-Осетинского государственного университета им. К.Л. Хетагурова Корноуховой Инны Ивановны 2013 УДК 595.7:574.5/6(470+571) ББК 28.081.а29 П 78 Проблемы водной энтомологии России: Материалы Х(2) ТрихоптеП 78 рологического симпозиума / Сев.-Осет. гос. ун-т им. К.Л. Хетагурова. Владикавказ:...»

«Очерки по проблемам наследственности в космической биологии Н. Л. Делоне ОЧЕРКИ ПО ПРОБЛЕМАМ НАСЛЕДСТВЕННОСТИ В КОСМИЧЕСКОЙ БИОЛОГИИ Москва 2013 Сайт Н.Л. Делоне: www.N-L-Delone.ru Зеркало сайта: http://delone.botaniklife.ru УДК 61.007-001 + 612 + 613.693-091: 355 ББК 5Г + 58 + 28.089 + 28.673 Д 736 Делоне Н. Л. Очерки по проблемам наследственности в космической биологии. Книга издается в авторской редакции Фирма Слово М. - 2013, с. 208, ил. ISBN 978-5-4348-0022-8 Книга известного российского...»

«№ Сроки Наименование мероприятий Ответственный п/п исполнения Агентство природных Проведение семинаров-совещаний для ресурсов и экологии субъектов малого и среднего бизнеса по Архангельской 1. вопросам соблюдения природоохранного март-июнь области, ОГУ законодательства в муниципальных Госэкоинспекция по образованиях. Архангельской области Агентство природных ресурсов и экологии Архангельской Проведение торжественного мероприятия области, ФГУ НП 2. посвященному объявлению Дней защиты от март...»






 
© 2013 www.knigi.konflib.ru - «Бесплатная электронная библиотека»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.