квантовый медицина

Академик В. Власов: Нанотехнологии в биологии квантовый медицина медицине Главная 23.12.06: Академик В. Власов: Нанотехнологии в биологии квантовый медицина медицине Контакты English Инновации СибАкадемИнновация Инновационная инфраструктура Hi-Tech компании Продукция квантовый медицина разработки Программы Фонда cодейcтвия МП НТС Журнал «Инновации.Технологии.Решения» Календарь выставок Законы, концепции, программы Технологические запросы сети RTTN Вакансии 23.12.06НАНОТЕХНОЛОГИИ В БИОЛОГИИ И МЕДИЦИНЕВ программе научной сессии Президиума СО РАН 22 декабря — доклад группы сотрудников Института химической биологии квантовый медицина фундаментальной медицины «Наноматериалы квантовый медицина наноустройства на основе нуклеиновых кислот». В коллективе авторов — директор института академик В. Власов, заместитель директора к.х.н. Д. Пышный, д.б.н. М. Зенкова, д.х.н. В. Зарытова, к.х.н. А. Синяков (ИХБФМ СО РАН), к.ф.-м.н. С. Романов (ИФП СО РАН), д.ф.-м.н Р. Салимов квантовый медицина А. Дудников (ИЯФ СО РАН). Директор ИХБФМ академик Валентин ВЛАСОВ квантовый медицина заместитель директора кандидат химических наук Дмитрий ПЫШНЫЙ рассказали нашему корреспонденту Юлии АЛЕКСАНДРОВОЙ о работах, которые ведутся сотрудниками института в этой области квантовый медицина о перспективах исследований. В. Власов: В настоящее время научные исследования в области нанотехнологий признаны приоритетными во всем мире. Если говорить о биологах, они всегда работали с молекулами, которые имеют размеры порядка нанометров: ДНК, РНК, большими белками, молекулярными машинами — рибосомами, комплексами белков, которые манипулируют с нуклеиновыми кислотами. Словом, наномир — это наш мир. За последнее десятилетие ученым удалось понять строение ряда больших молекулярных машин, среди которых рибосома — трехмерное образование, включающее комплекс белков квантовый медицина рибонуклеиновых кислот. Это сложная «фабрика», которая производит любые белковые «изделия» по программам, записанным в генах человека. Таких молекулярных машин существует в природе множество. Сейчас исследователи научились изучать сложные молекулы. Кроме того, они пытаются конструировать аналогичные сложные структуры квантовый медицина использовать их в практических целях. Появляется не только реальная возможность рассказать о строении природных молекулярных устройств, но квантовый медицина создать подобные «конструкции» самим. Таким образом, в нанотехнологиях есть особая отрасль, которая базируется на использовании биологических наномолекул — бионанотехнология. Одно из ее направлений — создание различных молекулярных устройств. Среди них, например, биосенсоры для выявления каких-либо веществ, присутствующих в окружающей среде или организме человека, устройства для детектирования определенных нуклеотидных последовательностей с целью обнаружения мутаций. Данное направление развивается быстрыми темпами квантовый медицина уже очень много дало медицинской диагностике — в медицине на сегодняшний день широко применяется иммуноферментный, иммунофлуоресцентный анализ, амплификация нуклеиновых кислот с помощью полимеразной цепной реакции. Вся медицинская диагностика, которая задействует современную технику, основана на использовании комплексов молекул: одна большая молекула узнает другую большую молекулу, квантовый медицина после этого включается сигнал (обычно это световая индикация на определенной длине волны). В данной области происходит постоянное совершенствование техники квантовый медицина усложнение наноконструкций. Второе направление бионанотехнологии — огромная пограничная область — существует благодаря «содружеству» с физической нанотехнологией квантовый медицина физическими методами исследования. Один из примеров — использование квантовых капель или точек. Это очень сильно светящаяся структура небольших размеров из неорганических материалов. Их, например, «запускают» в организм для определенных целей или используют в диагностических системах. Квантовые капли удобны тем, что флуоресцируют квантовый медицина хорошо заметны, а, кроме того, они стабильны (в отличие от органических молекул). Надо сказать, что физики тоже давно работают в наномире на уровне атомов квантовый медицина молекул, правда, с неживым материалом, который имеет более «фиксированные» свойства. Что касается наших биологических молекул, они открывают ряд новых возможностей для конструирования, поскольку являются чрезвычайно разнообразными квантовый медицина обладают собственными интересными признаками, которых нет у неорганических материалов. Как я уже говорил, одна биологическая молекула может «узнавать» другую, т.е. образовывать комплекс. Например, если взять одну цепочку дезоксирибонуклеиновой кислоты, то она среди множества других найдет только одну, которая ей подходит, квантовый медицина тогда две цепочки ДНК образуют спиральную структуру. На этом молекулярном узнавании все квантовый медицина основано: если использовать данный принцип для создания различных устройств, можно получить совершенно удивительные конструкции. Ученые уже научились делать из ДНК самособирающиеся слои разных конфигураций. Для этого берут несколько ДНК, квантовый медицина биомолекулы в растворе сами находят друг друга квантовый медицина сами строят заданные архитектурные сооружения — длинные разветвленные цепочки, трехмерные структуры, шарики, словом, любые фантастические конструкции, поскольку может быть задана любая форма. При создании каких-либо микроструктур для электронных устройств физики должны реализовывать все сами, обрабатывая неорганический материал — это сложный квантовый медицина достаточно дорогой процесс. А наши маленькие молекулы могут сами «собираться» в нужную структуру квантовый медицина делают то, что нужно, причем их можно изготовить в неограниченном количестве. В этом направлении есть много конкретных приложений квантовый медицина разработок. Например, можно создать самособирающиеся квантовый медицина самопротягивающиеся провода из биомолекул — поместить в двух разных точках на поверхности электрохимического устройства фрагменты ДНК, квантовый медицина они между собой образуют комплекс. Из него можно сделать провод, нанеся на него золотые шарики. Осуществляются даже попытки выполнить элементы нового поколения для вычислительных машин из ДНК молекул — возможность этого доказана практически. Перспективные материалы могут быть получены путем использования гибридных, образованных в результате присоединения к металлическим шарикам, органическим наноточкам квантовый медицина любым другим физическим объектам белков или ДНК. За счет биологических молекул такие гибриды образуют трехмерные структуры квантовый медицина располагаются в заданном порядке. Из больших молекул можно делать наномашины. Сейчас разрабатываются молекулярные машины из молекул ДНК или белков. В ответ на сигнал (это может быть облучение светом, изменение условий среды, взаимодействие с молекулами-источниками энергии) происходит ммеханическая работа. В последнее время быстро развивается еще одна обширная область применения нанотехнологий — в генотерапии. Для того, чтобы с целью генотерапии ввести в клетку нуклеиновую кислоту, нужно создать некий носитель. Самое элементарное решение — просто имитировать природный вирус. Его генетическая программа упакована внутри, имеется некая липидная оболочка, квантовый медицина если научиться собирать такой комплекс, то можно вставить генетические программы внутрь этого искусственного вируса. Полученная наноконструкция, «искусственный вирус», доставит лечебную программу в клетки. Данная задача на сегодняшний день решается. Одним из разделов техники, имеющим важное значение для диагностических систем, является микрофлюидика (правда, это пока не нано-, квантовый медицина микромир). Например, когда у пациента берут кровь, приходится с ней долго возиться, чтобы извлечь тот генетический материал, который потом будет анализироваться. Сейчас ведется большая работа по созданию автоматизированных устройств, которые бы все это делали без участия человека. Такие устройства, «лаборатории на чипе» представляют собой микроустройства, в которых есть микроканалы, заполненные жидкостью квантовый медицина резервуары с нужными реагентами. Работа исследователя или аналитика в данном случае сводится к тому, что капля крови или другого биологического образца просто запускается в эту систему, квантовый медицина в ней происходит автоматическое выделение квантовый медицина обработка генетического материала. Всем известен другой пример устройств — биосенсоров или биочипов. Идея их создания принадлежит академику А. Мирзабекову (Институт молекулярной биологии РАН). Биочип — это небольшая пластинка, на которой имеется множество точек, содержащих определенные молекулы. Если из внешней среды вносится какая-то молекула, способная взаимодействовать с одной из молекул на чипе, в отдельной точке его образуется комплекс. А дальше все просто — с помощью системы регистрации такого взаимодействия сразу можно определить, какая молекула чипа связала что-то из раствора, потому что исследователи знают, что именно квантовый медицина в каком порядке присутствует на этом чипе. Например, на чипе могут быть расположены молекулы ДНК, которые связывают соответствующие ДНК возбудителя туберкулеза, чувствительные к тем или иным лекарствам. Если засветилась, предположим, третья точка, ученые будут знать, какой вариант возбудителя туберкулеза присутствует в образце квантовый медицина как надо лечить данного больного. Широчайшее применение чипы находят в биологии для наблюдения за активностью некоторых генов: с их помощью можно смотреть, какие гены в организме работают в определенных условиях. Одновременно в организме функционируют десятки тысяч генов, поэтому на чипе должно быть такое же количество точек, даже больше, чтобы разобраться, где что происходит. Сегодня чипы — один из основных инструментов исследования в биологии. Есть примеры очень интересных работ, выполненных сотрудниками нашего института. Например, практически все современные методы анализа нуклеиновых кислот основаны на использовании молекулярных устройств, которые флуоресцируют при проведении диагностической реакции. На них основан всем сейчас известный метод «Real-time PCR» (ПЦР в реальном времени). В мире существуют два варианта таких зондов, квантовый медицина оба разработаны с участием наших сотрудников (правда, сейчас они проживают за рубежом). Другой пример — аптамер «зеленая РНК». Аптамер — это нуклеиновая кислота, имеющая определенную пространственную структуру, хитрое устройство, которое обладает свойством светиться, если встречает в растворе какую-то «нужную» молекулу. Важно, что это может быть сделано внутри живой клетки, квантовый медицина сама клетка засветится, сигнализируя о наличии в ней определенной молекулы. Это оригинальная работа, не имеющая аналогов в мире. В лаборатории бионанотехнологий, которой руководит Д. Пышный, разрабатывают супрамолекулярные комплексы, состоящие из нескольких молекул ДНК — они нужны для выявления определенных видов мутаций. Проделана огромная физико-химическая работа на самом высоком уровне по изучению термодинамики комплексов нуклеиновых кислот. В результате разработаны оригинальные нанокомплексы, которые уже применяются для выявления определенных мутаций, например, в геноме вируса гепатита С. Д. Пышный: Если говорить о перспективах развития исследований в области бионанотехнологий, мы очень рассчитываем на контакты с физиками, например, с лабораторией д.ф.-м.н. А. Двуреченского из Института физики полупроводников СО РАН. У них есть совершенно уникальный материал — определенные матрицы, которые внешне напоминают пчелиные соты, только ячейки квадратного сечения, где размеры каналов измеряются микрометрами (а в перспективе будут нанометровыми). Через эти каналы можно пропускать потоки жидкости, в результате чего системы приобретают уникальные оптические свойства. Если, например, запустить в такие микроканальные матрицы биомолекулы, которые узнают одна другую квантовый медицина свяжутся на поверхности «сот», можно наблюдать, как эти каналы закроются. Так можно будет получать совершенно оригинальные биоаналитические системы. Мы сотрудничаем с Институтом геологии квантовый медицина минералогии. Геологи хорошо умеют делать монодисперсные субмикронные частицы, на основе которых наш институт пытается разработать новые системы диагностики. Есть контакты квантовый медицина с учеными Института ядерной физики — они обладают уникальными знаниями о свойствах микроэлектронных устройств, наноточек квантовый медицина магнитных частиц, которые нужны нам для диагностических целей квантовый медицина доставки нуклеиновых кислот в клетки. Междисциплинарный подход открывает широчайшие возможности для быстрого развития бионанотехнологий. Фото В. Новикова Источник: «Наука в Сибири» © Ассоциация "СибАкадемИнновация" НА ГЛАВНУЮ Создание сайта Megaritm.RU разделы три цвета: синий поставка холодильный камера калибровка цвет бахила производитель кухонный техник спецобувь производитель рефконтейнеры врач акушер гинеколог кулер процессор значок медаль доставка суша отчетность пбоюл промышленый альпинизм проект электропроводка мэш электрокамин dimplex model plasma (sp9) gislaved отзыв кулер 478 лак эмаль купить угольник программа шифрование данный северский доломит купить k800i фирменный флаг длинный нард герб область скребковый конвейер ppg краска купить архиватор штукатурка фасадный бахила вилатерм микросреда компания сервис холодильник поставка тройник перех купить ниппель радиат кулер процессор прайс сушильный машина холодильник neff бестраншейный облицовка вихревой теплогенераторы флаг башня избавиться спам универсам красный площадь сервер hp сервис alfa laval изготовление пленка набор гинекологический тестоделитель проект электропроводка сушильный машина frigidaire растворитель центральный детский мир мрт коленный сустав анимация 3d график эрозия шейка матка охота пиранья пионовая беседка ром доставка витрина мороженый рукавичка доставка кбе рассылка корреспонденция электрокардиограф фарфор portofino сдача ielts зубной камень дружкова кружка автоматический резка куллер 478 пломбирование thuraya sg 2510 барбекю конкурентный анализ лакокраска валерий билет iridium motorola 8800 white gold программа шифрование данный огнестойкий краска dhl покраска аэротенк красный площадь мавзолей корпаративные вечеринка сбор д/полоскания горло зубной боль купить чейнджер организовать рассылка summer кухонный доставка напиток очки ночной видение электросчетчик сэт metrobond квантовый медицина