Подписаться на новости
  • Сенатор
  • ООО "Ай Вао"
  • vsh25
  • Vitacoin

Нанотехнологии и нанонаука

Мир в пределах наноразмерной шкалы

Константин Андреев, ПостНаука

Как интересно сгруппированы атомы…
Комплимент подвыпившего учёного-физика
вслед проходящей красотке

Там, внизу, полно места!
Из выступления лауреата Нобелевской премии Ричарда Фейнмана
в Калифорнийском технологическом институте в 1959 году –
о мире сверхмалых размеров

К превеликому сожалению, почему-то из всех прочих именно термин «нанотехнология/и» за последнее десятилетие успел стать мишенью столь многочисленных и столь же малонаучных спекуляций, что, в свою очередь, закономерно превратился в неисчерпаемый источник вдохновения для юмора – тонкого и не слишком. Посему обо всём, что закручивается гаечным ключом, меньшим, чем на 24, речь здесь не пойдёт. Равно как не пойдёт она и о художественной литературе, в которой нанотехнологии скакнули вперёд значительно раньше, опередив действительность лет этак на сто с небольшим (тут обычно на ум приходит даже не лесковский Левша, а, скорее, таланты датских королевских портных, шивших «Новое платье Короля» у Андресена).

Но шутки шутками, а на самом-то деле эта область науки располагает к некоей серьёзности отношения к себе. Тем более что в биомедицине конструирование и применение синтетических объектов столь малых размеров, чтобы преодолевать биологические барьеры в организме и целенаправленно воздействовать на поражённую ткань, клетку или внутриклеточный аппарат, является одной из сегодняшних приоритетных задач. А дизайн таких сверхмалых объектов, которые ещё, вдобавок ко всему, были бы устойчивы к защитным механизмам (к иммунному ответу, или к воздействию протеаз) и утилизируемы (если они токсичны) с минимальным побочным эффектом – это уже фактический передний край исследований. И как бы банально это не прозвучало, в общем-то, за ним будущее. Которое кое-где уже и наступило.

Терминология

Пожалуй, в данном контексте будет уместным отделить «нанотехнологии» (nanotechnology) от «нанонауки» (nanoscience), которая почему-то, в отличие от английского языка, в русском непривычно режет слух. В июле 2004 г. экспертами Royal Society и Royal Academy of Engineering по просьбе правительства Великобритании был подготовлен доклад под названием «Nanoscience and nanotechnologies: opportunities and uncertainties», в котором они попытались на тот момент дать оценку возможных преимуществ развития нанотехнологий, а также сопутствующих им проблем. В этом докладе, насколько я знаю, и были впервые сформулированы отдельные определения для обоих терминов.

  • Нанонаука – это исследование явлений и объектов на атомарном, молекулярном и макромолекулярном уровнях, характеристики которых существенно отличаются от свойств их макроаналогов.
  • Нанотехнологии – это конструирование, характеристика, производство и применение структур, приборов и систем, свойства которых определяются их формой и размером на нанометровом уровне.

Как видно из определения, отношение друг к другу эти два понятия имеют такое же, как, скажем, инженерное дело к теоретической физике. Тем не менее, одна общая их деталь – это размер изучаемого/конструируемого объекта.

Линейка оперируемых размеров

Нанометр (от греч. nanos – карлик) – мера длины, эквивалентная одной миллиардной доли метра (10-9 м). В принципе, приставка «нано» при обозначении размеров реального объекта довольно-таки формальна, поскольку если мы имеем дело с двухмерной плоскостью, то квадрат со стороной 1 нм будет иметь площадь 1 квадратный аттометр (10-18 м2). А если высчитывать объём кубика с ребром в 1 нм, то выйдет ещё более неудобоваримая цифра (10-27 м3). Исключительно в целях удобства предпочтительней оперировать цифрами с меньшим количеством нулей. Для наглядного представления о том, насколько 1 нанометр меньше одного метра, можно умозрительно сравнить между собой диаметр Земли и диаметр шарика для пинг-понга. В этой же системе координат отдельный атом будет иметь размер от десятицентовой монеты до четвертака (0.1-0.5 нм), в зависимости, конечно, от расположения элемента в Периодической таблице. Спираль ДНК (1.8-2.3 нм) будет толщиной с хороший корабельный канат, эритроцит (7 000 нм) – объёмом с Колизей, а площадь поперечного среза человеческого волоса (80 000 нм) окажется больше территории княжества Монако.

Диапазон, с которым имеет дело нанонаука – от 0.1 до 100 нм. Одна десятая нанометра, эквивалентная 1 ангстрему, считается как бы условной границей между сферой интересов биологии и физики. По двум причинам. Во-первых, эта величина приблизительно равна диаметру орбиты электрона в невозбуждённом атоме водорода, а на таких расстояниях все процессы описываются уже квантовой механикой, принципы которой одинаковы, что для органической, что для неорганической материи. Во-вторых, максимальная разрешающая способность современных сканирующих устройств ограничена в пределах тех же 0.5-1 ангстрем, а биология, в отличие от физики – наука чуть более эмпирическая, где предпочтительнее иметь возможность если не пощупать, то хотя бы увидеть.

Визуализация сверхмалых объектов. Волновое рассеивание

Для оптических приборов угловое разрешение teta определяется дифракцией на объективе, и рассчитывается по формуле sin teta = 1.22*lambda/D, где lambda – это длина испускаемой волны, а D – апертура, она же диаметр входного зрачка оптической системы (в случае микроскопа им является объектив). В более общем виде дифракция должна удовлетворять условию Вульфа-Брэгга, описываемому как nlambda = 2d*sin teta, то есть в случае идеальной дифракции 1-го порядка (n, sin teta, = 1) минимальное расстояние между различаемыми точками d будет равно половине длины волны.

Разрешение среднестатистического человеческого глаза составляет 0,176 мм. Предел светового микроскопа, использующего длины волн в диапазоне видимого спектра (420-760 нм), но имеющими более мощную фокусирующую линзу и, как следствие, меньшую апертуру, чем глаз, находится где-то около 0.2-0.3 мкм. Но до бесконечности уменьшать апертуру невозможно, так как, при D, меньшем длины волны, уравнение теряет смысл. Зато можно уменьшать длину волны. Именно на этом основаны методы, использующие рентгеновское рассеивание на электронных облаках атомов (а также электронная микроскопия). Длина волны в рентгеновском излучении, с которым работают в кристаллографии – порядка 1-2 ангстрем, что соответсвует энергии фотона в 5-15 кЭв. Это относительно средняя энергия, позволяющая добиться эластичного (т. е. без потери кинетической энергии частиц) отражения при малых углах попадания луча и получить диффракционную картину с разрешением в половину этой длины. На сегодняшний день это высшая планка разрешения, с которым может быть получена информация о структуре биомолекул. Проблема заключается в том, что для того, чтобы наблюдать дифракцию рентгеновских лучей, структура образца дложна быть очень упорядоченной, с абсолютно идентичными расстояниями между соседними атомами. Иными словами, требуется некая кристаллическая решётка, получить которую, к примеру, для белка можно лишь вырастив белковый кристалл путем его осаждения из раствора. А это долгая, деликатная и, порой, весьма творческая процедура для исследователя.

Использовать же ещё более коротковолновое излучение, чем рентгеновское – гамма-излучение, не представляется возможным, так как оно обладает энергией на два порядка выше, а это настолько чудовищная величина, что фотон гамма-излучения просто выбивает электрон из атома, ионизируя его, и вместо необходимого рассеивания лучей, будет происходить их поглощение.

Восприятие «наощупь». Сканирующий туннельный микроскоп

Итак, если детализация изображения с помощью волнового рассеивания, имеет свой предел, то, вместо того, что «разглядывать» объект, почему бы принципиально не изменить подход и не попробовать изучить его осязательно. Как если бы читая книгу для слепых, написанную шрифтом Брайля, только вместо кончиков пальцев – игла с одноатомным острием. Идея красивая и изящная, однако сопряжённая с большим количеством трудностей, начиная с того, что здесь нужно полностью исключить возможность вибраций образца, а также его термических деформаций, собственно, изготовить такую иглу и, к тому же, научиться перемещать её с субатомной точностью. Решена эта проблема была в 1981 году Гердом Биннигом и Генрихом Рорером, сотрудниками швейцарского отделения IBM, сконструировавшими первый «сканирующий туннельный микроскоп» (СТМ) и спустя уже пять лет получившими за это изобретение Нобелевскую премию.

Принцип СТМ состоит в следующем. Игла-зонд толщиной в один атом перемещается в вакууме над поверхностью образца на расстоянии где-то около одного нанометра. В соответствии законами квантовой механики возникает туннельный эффект, и электроны преодолевают вакуумный барьер между объектом и иглой, тем самым, замыкая электрическую цепь, по которой начинает течь ток. Величина тока обратно пропорциональна дистанции между концом иглы и поверхностью образца и довольно чувствительна даже к незначительному её изменению, что позволяет, следя динамикой величины тока при перемещении иглы вдоль поверхности, получать информацию о ее рельефе.

«Конструктор из кубиков»

Сканирующий туннельный микроскоп, в принципе, позволяет даже манипулирование отдельными атомами. Результат известного эксперимента, проведенного сотрудниками IBM Almaden Research Center Дональдом Эйглером и Эрхардом Швейцером в 1990 году, заключался в том, что им удалось выложить логотип компании из 35 атомов ксенона на поверхности никелевого кристалла (благо аббревиатура короткая – всего в три буквы). Годом позже подобная работа была проделана группой Джозефа Стросцио из Национального Института Стандартов и Технологий в Мэриленде (NIST) уже на атомах цезия, платины и кобальта (здесь перед исследователями стояла чуть более сложная задача, поскольку букв в названии у них было на одну больше).

Фокус манипуляции одиночными атомами с помощью СТМ основан на игре величиной электрического потенциала между иглой и контактной поверхностью. Если его увеличить, одновременно приблизив образец до дистанции порядка нескольких пикометров (10-12м), то можно спровоцировать образование ионной связи между выбранным атомом и атомом на конце иглы, тем самым отсоединив образовавшийся ион от подложки. Затем, передвинув иглу, изменить приложенное к ней напряжение и разорвать непрочную ионную связь, вернув атом на место. Очевидно, что переместить его так можно лишь на очень незначительное расстояние – в пределах локального отрицательного заряда, сформированного оставленным электроном. Поэтому для дальних «прогулок» атом прихожится перемещать как бы прыжками между иглой и поверхностью подложки. При этом, во избежание нежелательного теплового движения температура образца должна поддерживаться близкой к абсолютному нулю (то есть около -270оС)

Это поистине ювелирный труд. К тому же возникает много технических вопросов – например, каким образом возможно перетянуть электроны от куда более электроотрицательного Xe к атому кремния, из которого обычно делаются иглы для СТМ? (В случае с металлами это ещё более или менее понятно.) Как убедиться наверняка, что захвачен именно нужный атом, а не атом из постронней примеси, если таковая попала в образец? Как добиться абсолютно гладкой двумерной решётки из атомов подложки? Когда Дональд Эйглер год назад выступал с лекцией в Чикагском университете, я задал эти вопросы ему, но ответ получился слишком пространным, чтобы его здесь приводить.

Практические перспективы от скрупулезного выкладывания мозаик из атомов в виде имён и названий, кроме как продемонстрировать технологию, пока видятся довольно смутными, хоть и заманчивыми. Но во всяком случае, этот эксперимент, пожалуй, не менее красив, чем создание миниатюрных (8-15 мкм в ширину) копий Моны Лизы с помощью анодно-окислительной нанолитографии, чем развлекались многие исследовательские группы (впервые – S. Yamamoto, Ryukoku University). Учёным не чуждо ни чувство юмора, ни чувство прекрасного.

Атомно-силовая микроскопия

Для изучения органических структур, и в том числе биообъектов, СТМ, однако, подходит далеко не лучшим образом. Из-за двух существенных ограничений. Первое – о чём уже вскользь было упомянуто выше, это необходимость помещать образец в условия вакуума, чтобы на его поверхности не осаждались посторонние молекулы (газа или раствора, в зависимости от типа эксперимента). А вакуум – увы, не совсем биологически релевантное окружение для системы. Второе, и более существенное ограничение – поверхностное сопротивление образца не должно быть больше 20 МОм/см2; иными словами, им может быть только металл или полупроводник. Для изучения диэлектриков (к примеру, алмаза) туннельный микроскоп совершенно бесполезен. Далеко же не все органические соединения обладают хорошей электропроводностью.

Оба этих ограничения обходятся с помощью атомно-силового микроскопа (АСМ). Созданный в середине 80-х, как модификация СТМ, он позволял уже работать с любыми поверхностями и в условях как воздуха, так и водных растворов. В случае АСМ измеряемым параметром служит не величина туннельного тока, а ван-дер-ваальсовы взаимодействия между атомами зонда и образца. Они также зависят от расстояния между иглой и поверхностью, но не линейно, а как некая функция, где изначальная сила межатомного притяжения, дойдя до точки перекрытия их электронных облаков, сменяется на противоположную силу отталкивания. Конструкция сканирующей иглы в атомно-силовом микроскопе иная, чем в СТМ – здесь она закреплена на гибкой консоли – кантилевере (от англ. cantilever), на внешнюю поверхность которого направляется луч лазера и, отражаясь, попадает на фотодетектор. Сила, действующая на зонд со стороны поверхности, приводит к изгибу консоли. При сканировании любая неровность под остриём, будь то возвышенность или углубление, приводит к изменению этой силы и, как следствие, к изменению величины изгиба кантилевера. Это фиксируется положением отраженного лазерного луча на фотодетекторе, и на основании его перемещения, можно анализировать рельеф поверхности. В отличие от сканирующего туннельного микроскопа, в АСМ нет необходимости использовать иглу толщиной в один атом, и даже более того, игла не должна быть настолько острой, иначе регистрируемый с неё сигнал будет слишком слабым.

Меняя рабочее расстояние и, соответственно, характер действия силы между кантилевером и поверхностью образца, атомно-силовой микроскоп можно настроить на работу в трёх режимах – контактном («contact mode»), полуконтактном («tapping mode») и бесконтактном («non-contact mode»). В контактном режиме острие кантилевера непосредственно соприкасается (перекрывая электронные облака) с поверхностью образца и как бы «скребёт» по нему, причём с неменяющейся силой (то есть при постоянной величине изгиба консоли). Из плюсов здесь: высокая скорость сканирования, помехоустойчивость и, пожалуй, контактный режим АСМ – единственный позволяет достичь атомарного разрешения изображения. Однако он непригоден для работы с материалами, имеющими малую механическую жёсткость, которая присуща почти всем биологическим макромолекулам.

При работе в бесконтактном режиме зонд постоянно находится на некотором удалении (не допуская перекрытия электронных орбиталей) от исследуемого объекта и в отсутствие посторонних воздействий осциллирует на определенной частоте. В случае приближения к атомам поверхности изменение силы притяжения, действующей на зонд с их стороны, приводит к сдвигу амплитуды и фазы его колебаний, что и будет фиксироваться датчиками. Тем не менее, здесь присутствует тот же недостаток, что и в случае с СТМ – между зондом и образцом не должно быть ничего постороннего. Иными словами, атомно-силовой микроскоп в бесконтактном режиме может функционировать, опять же, лишь в условиях вакуума. Поэтому для работы с биообразцами наиболее оптимален «tapping mode», являющийся как бы промежуточным вариантом между первыми двумя (то есть кантилеверу точно так же задаётся некая частота колебаний, однако таким образом, чтобы в нижнем их полупериоде он касался поверхности). Именно так сегодня и получают наиболее детализированную картину биологического мира.

Физические законы в микромире

Теперь, собственно, о том, как устроены нанообъекты, как они работают, как их модифицируют под ту или иную конкретную задачу, а также какое применение им находят в практической медицине или фармацевтике. Разумеется, по большей части, они не имеют ничего общего ни с какими нанороботами, столь любимыми сценаристами фантастических кинофильмов и изображаемыми ими в виде миниатюрных крабов с паучьими ногами и иглой для внутриклеточных инъекций или ещё чего-то подобного. Хотя т. н. «наномоторы», работающие по принципу ротора или коленвала двигателя, прекрасно существуют. Их изобретать и не нужно – они уже придуманы и реализованы в природе: в электрон-транспортной цепи митохондрий и хлоропластов (АТФ-аза/АТФ-синтаза), в транскрипционном и белоксинтезирующем аппаратах (РНК-полимераза, обратная транскриптаза ВИЧ, рибосома и так далее), в цитоскелете (миозин и прочие моторные белки), в клеточной локомоции (базальное тело бактериального жгутика). И много где ещё. Однако из-за сложности сборки созданные синтетические аналоги таких наномоторов пока единичны.

Стандартная же наночастица, потенциально пригодная для медицинских целей, обычно имеет конструкцию самую что ни на есть простую и представляет собой кластер из, ну скажем, нескольких тысяч атомов. Весь трюк заключается вовсе не в сложности строения, а в том, что на атомарном уровне материя проявляет несколько иные свойства – отличные от тех, которыми вещество обладает в привычном макромире. Поэтому с уменьшением размера частицы, начиная с какого-то момента она начинает работать кардинально иначе, чем просто миниатюрная копия макрообъекта. Причин тому несколько.

Во-первых, согласно галилеевскому закону квадрата-куба, если физическое тело уменьшить в размерах, то его объём сократится пропорционально третьей степени коэффициента уменьшения, в то время как площадь его поверхности – пропорционально только второй степени. Таким образом, чем меньше частица, тем выше в ней доля атомов, расположенных на её поверхности, а значит, их вклад в её свойства становится определяющим. Поскольку силы взаимодействия между атомами, составляющими объект, не скомпенсированы на его поверхности, свойства поверхностных атомов отличаются от свойств этих же атомов в объеме. На макроуровне эта разница проявляется в хорошо известных явлениях – поверхностном натяжении, капиллярном эффекте, смачивании, адсорбции и так далее. Для отдельной наночастицы изменение соотношения общего числа атомов к числу атомов на поверхности может привести, например, к иным адгезионным свойствам. Если же мы имеем дело с более крупной конструкцией, состоящей из множества наночастиц, это также будет означать, что суммарная площадь его поверхности будет во много раз больше, чем у цельного куска вещества одинакового объёма. И, соответственно, за счёт большей контактной поверхности химическая реакция, протекающая между малыми частицами и средой, будет идти интенсивнее, что ещё с начала XX века используется в коллоидной химии.

Вторая причина непосредственно вытекает из того же закона и заключается в том, что величина физических сил, воздействующих объект, тоже претерпевает изменения вместе с его уменьшением. Поскольку его масса при сохранении неизменной плотности материала будет уменьшаться аналогично объёму, и значит, быстрее диаметра его поперечного сечения, то механическая нагрузка на уменьшенную копию будет намного слабее. Иными словами, любая наночастица обладает поистине громадным запасом прочности.

И наконец, сверхмалые размеры объекта накладывают определённые ограничения на его перемещение в пространстве. Основной гидродинамической характеристикой, описывающей механику движения предмета в водных растворах, является число Рейнольдса, высчитывающееся как Re = roUL/mu – то есть обратно пропорциональное вязкости среды (mu) и прямо пропорциональное его размеру (L). Если для плывущего в воде (ro=1 г/см3) человека число Рейнольдса будет где-то 105, то для микрометровой бактерии, плывущей там же – на десять порядков ниже. Это означает, что для неё водная среда субъективно ощущается настолько же вязкой, насколько для нас – глицерин или концентрированный сахарный сироп. По сути, бактерия не плывёт, а как бы подтягивается с помощью пилей, как альпинист на крюках, так как сила инерции в её микромире отсутствует. Для наноразмерных объектов число Рейнольдса еще в десятки тысяч раз меньше, поэтому перед ними обычно встаёт практически неразрешимая проблема – как сделать движение более управляемым и быстрым, чем путём простой диффузии.

Наночастицы в онкодиагностике и молекулярной терапии

Сама по себе любая наночастица не функциональна. Её основная роль, как и любого транспортного перевозчика – всего лишь доставить нужный «груз» по нужному адресу. И этот «груз» в лице биологически активных молекул должен быть либо закреплён на её поверхности, либо заключен внутрь (если наночастица имеет полость). Для более направленного действия она, помимо содержимого, может также нести на себе молекулы-лиганды (например, антитела), специфически взаимодействующие с рецепторами на поверхности клеток-мишеней. Этакий аналог почтовой марки или адреса на конверте. После чего такая функционализированная наночастица уже носит название нановектора.

В зависимости от несомого «груза» нановекторы в медицине могут быть применены либо с целью диагностики, либо для избирательной доставки лекарств к пораженным тканям. Первое удобно для своевременного выявления раковых заболеваний, в частности, для визуализации опухоли на начальной стадии онкогенеза. А также в дальнейшем – чтобы отследить пути метастазов. Причём, маркером может служить как флюоресцентный белок, так и намагниченный железосодержащий компонент или же радиоактивный изотоп. Во втором случае, использование нановекторов теоретически должно снижать побочное воздействие химиотерапии на прилегающие нетрансформированные клетки.

С точки зрения происхождения, а также своего строения нановекторы можно классифицировать на модифицированные природные, куда относятся:

  • Липосомы и аполипопротеины (lipid-based nanoparticles) – в естественных условиях чаще всего отвечают за транспорта холестерина и его производных по кровеносной системе. Имеют структуру микропузырьков (от 20 нм в диаметре), стенки которых состоят из двойного слоя молекул фосфолипидов. Лиганды к рецепторам клеток-мишеней в этом случае обычно встроены в стенки пузырька. «Груз» помещается внутрь и по достижении цели высвобождается с разрушением оболочки. Хороши тем, что не требуют выведения из организма остатков разрушенной наночастицы, так как все составляющие её компоненты легко используются в дальнейших реакциях метаболизма.
  • Наночастицы вирусной природы – в основном, представляют из себя пустой белковый капсид вируса с извлеченным из него геномом и замещенным на необходимый «груз».
  • Ферритин – белковый комплекс, выполняющий в природе роль внутриклеточного депо железа. В некоторых случаях атомы железа в нем искусственно могут быть заменены на атомы других металлов.

и синтетические:

  • Квантовые точки (quantum dots) – нанокристаллы проводника или полупроводника, настолько малые, что их электронные и оптические свойства занимают промежуточное положение между объёмным полупроводником и дискретной молекулой. Могут быть покрыты слоем адсорбированных молекул «груза».
  • Более крупные наночастицы на основе металлов (чаще всего это золото, молибден, или оксид железа).
  • Углеродные трубки (carbon nanotubes) – цилиндрические структуры, состоящие из свернутых в трубку моноатомных гексагональных графитовых листов.
  • Дендримеры (dendrimers) – макромолекулы, имеющие древообразную ветвящуюся структуру.
  • Гидрогели (hydrogels) – строго говоря, это и не наночастицы, а скорее, контейнер для них: желеобразное пористое вещество значительного объёма, но с наноразмерными полостями внутри, в которые и помещён «груз». Скорость его высвобождения из геля и, как следствие, достижение мишени может регулироваться за счёт разной конфигурации пор.

При всём, казалось бы, разнообразии всевозможных нановекторов, работа с любым из них внутри человеческого организма предварительно потребует решения, как минимум, трёх серьёзных задач. В первую очередь – это утилизация отработанного материала. Особенно если речь идет о наночастицах с высокой токсичностью (например, построенных на основе тяжелых металлов). Затем – тканеспецифичность. Так как здоровые клетки зачастую тоже могут нести на себе рецепторы, характерные для клеток опухоли (просто не в тех количествах), то письмо даже с правильно подписанным адресом иногда будет приходить не по верному адресу. А идеальных поверхностных маркеров, со стопроцентной точностью отличающих раковую клетку от обычной, не существует. И наконец – подавление нежелательного воспалительного ответа иммунной системы на введение на чужеродных тел.

Есть множество путей решений этих проблем, и с тех пор, как в 1995 году антрациклиновый антибиотик Доксорубицин, инкапсулированный в липосомы (DoxilTM), был впервые использован в качестве нановектора для лечения саркомы Капоши, несколько десятков других сейчас уже успешно созданы, протестированы и одобрены к применению против различных заболеваний Федеральным Управлением по контролю качества пищевых продуктов и лекарственных препаратов США (Food and Drug Administration, FDA). Ещё около четырёх сотен на настоящий момент находятся на стадии клинических испытаний. Поэтому нанотехнологии в биомедицине – это даже не завтрашний день; это уже день сегодняшний.

Литература:

  • Richard Feynman’s classic 1959 talk: There’s Plenty of Room at the Bottom
  • Eigler D, Schweizer E. Positioning single atoms with a scanning tunneling microscope. Nature, 1990 Apr 5; 344: 524–526.
  • Stroscio J, Eigler D. Atomic and Molecular Manipulation with the Scanning Tunneling Microscope. Science, 1991; 254(5036), 1319-1326.
  • Stroscio J, Tavazza F, Crain J, Celotta R, Chaka A. Electronically induced atom motion in engineered CoCu nanostructures. Science, 2006; 313, 948-951.
  • Morita S. Atom world based on nano-forces: 25 years of atomic force microscopy. J Electron Microsc (Tokyo), 2011 Aug 1; S199-S211.
  • Hu Y, Fine D, Tasciotti E, Bouamrani A, Ferrari M. Nanodevices in diagnostics. Wiley Interdiscip Rev Nanomed Nanobiotechnol. 2011 January; 3(1): 11–32.
  • Nune S, Gunda P, Thallapally P, Lin Y, Forrest M, Berkland C. Nanoparticles for biomedical imaging. Expert Opin Drug Deliv. 2009 November; 6(11):1175-94.
  • Cormode D, Jarzyna P, Mulder W, Fayad Z. Modified natural nanoparticles as contrast agents for medical imaging. Adv Drug Deliv Rev. 2010 Mar 8; 62(3): 329–338.
  • De Jong W, Borm P. Drug delivery and nanoparticles: Applications and hazards. Int J Nanomedicine. 2008 June; 3(2): 133–149.
  • Shi J, Votruba A, Farokhzad O, Langer R. Nanotechnology in Drug Delivery and Tissue Engineering: From Discovery to Applications. Nano Lett. 2010 Sep 8; 10(9): 3223–3230.
     
    Автор – аспирант кафедры биологических и химических наук, научный сотрудник лаборатории биофизики клеточных мембран Иллинойского Технологического Института (Чикаго, США)

Портал «Вечная молодость» http://vechnayamolodost.ru
22.05.2013

Читать статьи по темам:

наномедицина нанотехнологии Версия для печати
Ошибка в тексте?
Выдели ее и нажми ctrl + enter
назад

Читать также:

Нанотехнологии: the best of 2011

Большая часть наиболее интересных нанотехнологических разработок 2011 года связана с наномедициной.

читать

Нанотехнологии в здравоохранении и фармацевтике

Программа секции «Нанотехнологии в здравоохранении и фармацевтике» IV Международного форума «Роснанотех 2011».

читать

Наномедицина и нанобиология на Rusnanotech-2008

Подробно с научной и деловой программой форума и выставки можно ознакомиться на сайте Rusnanotech-2008. А здесь приведены разделы его программы, касающиеся медицинских и биологических приложений нанотехнологии.

читать

Диабет: одной инъекции хватит на неделю?

Сеть из наночастиц создает эффективную систему с обратной связью, которая, высвобождая инсулин в ответ на изменения уровня глюкозы, имитирует функцию поджелудочной железы здорового человека.

читать

Киборги внутри нас?

«Клетками-киборгами», к поверхности которых прикреплены наночастицы с особыми свойствами, можно управлять на расстоянии с помощью магнитного поля.

читать

Догнали и перегоним!

Российские ученые открыли то, что давно сделали их зарубежные коллеги.

читать