Nanopartikel Digunakan dalam Bioteknologi

Perpustakaan luas nanopartikel, terdiri daripada pelbagai jenis, bentuk, dan bahan yang berbeza, dan dengan pelbagai sifat kimia dan permukaan, telah dibina. Bidang nanoteknologi berada di bawah pertumbuhan malar dan pesat dan penambahan baru terus menambah perpustakaan ini. Kelas-kelas nanopartikel yang disenaraikan di bawah ini adalah sangat umum dan pelbagai fungsi, namun beberapa ciri asas dan kegunaan terkini yang digunakan dalam bioteknologi, dan terutamanya nanomedicine, diterangkan di sini.

Kelas Nanopartikel

• Fullerenes: Buckyballs dan tiub Karbon
  Kedua-dua ahli kelas struktur fullerene, buckyballs dan tiub karbon adalah molekul berpotensi berasaskan karbon, seperti kisi.
• Kristal Cecair
  Farmaseutikal cair cecair terdiri daripada bahan kristal cecair organik yang meniru biomolekul yang berlaku secara semulajadi seperti protein atau lipid. Mereka dianggap sebagai kaedah yang sangat selamat untuk penghantaran ubat-ubatan dan boleh menyasarkan kawasan tertentu di mana tisu meradang, atau di mana terdapat tumor.
• Liposomes
  Liposomes adalah kristal cecair berasaskan lipid, yang digunakan secara meluas dalam industri farmaseutikal dan kosmetik kerana kapasiti mereka untuk memecah masuk ke dalam sel sebaik sahaja fungsi penghantaran mereka telah dipenuhi. Liposomes adalah nanopartikel pertama yang digunakan untuk penghantaran dadah tetapi masalah seperti kecenderungan mereka untuk bersatu dalam persekitaran berair dan melepaskan muatan mereka, membawa kepada penggantian, atau penstabilan menggunakan nanopartikel alternatif yang lebih baru.

• Nanoshells
  Juga disebut sebagai cangkang teras, nanoshells adalah teras sfera dari sebatian tertentu yang dikelilingi oleh cangkang atau salutan luar yang lain, yang mempunyai beberapa nanometer tebal.
• Titik kuantum
  Juga dikenali sebagai nanocrystals, titik kuantum adalah semikonduktor nanosized yang, bergantung pada saiz mereka, boleh memancarkan cahaya dalam semua warna pelangi. Unsur-unsur nano ini menghalang elektron band konduksi, lubang jalur valensi, atau excitons dalam ketiga-tiga arahan ruang. Contoh-contoh titik kuantum adalah nanocrystals semikonduktor dan nanocrystals teras shell, di mana terdapat antara antara bahan semikonduktor yang berbeza. Mereka telah digunakan dalam bioteknologi untuk pelabelan dan pengimejan sel, terutamanya dalam kajian pencitraan kanser.

• Nanopartikel Superparamagnet
  Superparamagnetik molekul adalah yang tertarik kepada medan magnet tetapi tidak mengekalkan daya tahan sisa selepas medan dikeluarkan. Nanopartikel oksida besi dengan diameter dalam jarak 5-100 nm telah digunakan untuk bioseparasi magnet terpilih. Teknik tipikal melibatkan lapisan zarah dengan antibodi ke antigen spesifik sel, untuk pemisahan dari matriks di sekelilingnya.

Digunakan dalam kajian pengangkutan membran, nanopartikel oksida superparamagnetik (SPION) yang digunakan untuk penghantaran dadah dan transfection gen. Penyampaian sasaran dadah, molekul bioaktif atau vektor DNA bergantung kepada penggunaan tenaga magnet luar yang mempercepat dan mengarahkan kemajuan mereka ke arah tisu sasaran. Mereka juga berguna sebagai agen kontras MRI.

• Dendrimers
  Dendrimers adalah struktur yang sangat bercabang yang digunakan secara luas dalam nanomedicine kerana pelbagai "cangkuk" molekular di permukaan mereka yang boleh digunakan untuk melampirkan tag pengenalan sel, pewarna pendarfluor, enzim, dan molekul lain. Molekul dendritik pertama dihasilkan sekitar tahun 1980, tetapi minat terhadapnya telah berkembang baru-baru ini sebagai penggunaan bioteknologi ditemui.
• Nanorods
  Biasanya 1-100 nm panjang, nanorods paling kerap dibuat dari bahan semikonduktor dan digunakan dalam nanomedicine sebagai pengimejan dan agen kontras. Nanorods boleh dibuat dengan menjana silinder kecil silikon, emas atau fosfat bukan organik, antara bahan lain.

Kebimbangan semasa terhadap keselamatan nanopartikel telah membawa kepada perkembangan banyak aspek penyelidikan baru. Akibatnya, pengumpulan pengetahuan kami mengenai interaksi nanopartikel dalam sel masih berkembang pesat. Apabila penyelidikan berlangsung di kawasan bioteknologi baru yang menarik ini, nanopartikel baru terus ditemui dan aplikasi baru untuk nanomedicine akan dijumpai.