纳米生物技术

纳米生物技术，是指的交叉方面的纳米技术和生物。鉴于该主题是直到最近才出现的一个主题，生物纳米技术和纳米生物技术是各种相关技术的统称。

该学科有助于表明生物学研究与纳米技术各个领域的融合。通过纳米生物学增强的概念包括：纳米设备、纳米粒子和在纳米技术领域内发生的纳米尺度现象。这种生物学的技术方法使科学家能够想象并创建可用于生物学研究的系统。受生物启发的纳米技术利用生物系统作为尚未创造的技术的灵感。但是，与纳米技术和生物技术一样，纳米生物技术确实存在许多潜在的伦理问题 与之相关。

纳米生物学中最常见的最重要目标涉及将纳米工具应用于相关的医学/生物学问题并完善这些应用。为医学和生物学目的开发新的工具，如类肽纳米片是纳米技术的另一个主要目标。通常，通过改进已经使用的纳米工具的应用来制造新的纳米工具。天然生物分子、生物膜和组织的成像也是纳米生物学研究人员的主要课题。与纳米生物学有关的其他主题包括悬臂阵列传感器的使用以及纳米光子学在活细胞中操纵分子过程的应用。

近来，使用微生物来合成功能性纳米粒子引起了极大的兴趣。微生物可以改变金属的氧化态。这些微生物过程开辟了新的机会，我们探索新的应用，例如，金属纳米材料的生物合成。与化学和物理方法相比，用于合成纳米材料的微生物工艺可以在温和且环境友好的条件下在水相中实现。这种方法已成为当前绿色生物技术在可持续发展方面的研究重点。

这些术语经常互换使用。但是，当要进行区分时，它是基于重点是应用生物学思想还是使用纳米技术研究生物学。生物纳米技术通常是指通过研究生物“机器”的工作方式，以及将这些生物母题改编为改善现有纳米技术或创造新技术，来指导纳米技术目标的研究。另一方面，纳米生物技术是指纳米技术用于创建研究生物系统的设备的方式。

换句话说，纳米生物技术本质上是小型化的生物技术，而生物纳米技术是纳米技术的特定应用。例如，DNA纳米技术或细胞工程将被归类为生物纳米技术，因为它们涉及纳米级生物分子的研究。相反，许多涉及纳米颗粒作为输送系统或传感器的新医学技术将成为纳米生物技术的例子，因为它们涉及使用纳米技术来推进生物学目标。

每当在本文中对纳米生物和bionano进行区分时，将使用上面列举的定义。但是，鉴于现代术语中术语的重叠使用，可能需要评估单个技术以确定哪个术语更合适。因此，xxx将它们并行讨论。

生物纳米技术中的大多数科学概念都来自其他领域。用于了解生物系统的材料特性的生化原理在仿生技术中至关重要，因为这些原理将用于创建新技术。生物学研究中的材料性质和应用包括机械性质（例如变形、粘附、破坏）、电气/电子（例如机电刺激、电容器、能量存储/电池）、光学（例如吸收、发光、光化学）、热（例如热可变性、热管理）、生物学（例如细胞如何与纳米材料相互作用、分子缺陷/缺陷、生物传感、生物学机制，例如机械感测）、疾病的纳米科学（例如遗传疾病、癌症、器官/组织衰竭），以及计算（例如DNA计算）和农业（目标投放农药、激素和肥料）通过纳米尺度的生物过程的结构和机理分析所获得的生物纳米科学的影响，是它们通过纳米技术转化为合成和技术应用的过程。

生物纳米技术的应用极为广泛。就这一区别而言，纳米生物技术更为普遍，因为它只是为生物学研究提供了更多的工具。另一方面，生物纳米技术有望以其他方式有用的形式重现生物学机制和途径。

纳米医学是医学领域，由于纳米机器人和生物机器的应用越来越广泛，纳米机器人和生物机器是发展这一知识领域的非常有用的工具。在过去的几年中，研究人员对开发纳米机器人所需的不同设备和系统进行了许多改进。这为治疗和治疗癌症等疾病提供了一种新方法。多亏了纳米机器人，化疗的副作用得以控制，减少甚至消除了，所以从现在开始，几年后，将为癌症患者提供替代该疾病的替代疗法，而不是化疗会导致诸如脱发、疲劳或恶心等继发效应，不仅杀死癌细胞，还杀死健康细胞。在临床水平上，用纳米药物治疗癌症将包括通过注射向患者提供纳米机器人，以寻找癌细胞，同时不影响健康细胞。将通过纳米药物接受治疗的患者不会注意到其中存在这些纳米机器。xxx值得注意的是他们的健康状况正在逐步改善。纳米生物技术对于药物制剂非常重要。它在制造疫苗方面也有很大帮助。

xxx将纳米生物技术（有时称为纳米生物学）描述为帮助现代医学从症状治疗到治愈和生物组织再生的过程。干细胞疗法已用于修复人类心脏中发现的疾病并在美国进行临床试验。还有研究经费，使人们无需求助于假肢即可拥有新的四肢。人造蛋白质也可以用于生产而无需苛刻的化学药品和昂贵的机器。甚至有人猜测到2055年，计算机可能是由生化试剂和有机盐制成的。

当前纳米生物技术研究的另一个例子涉及涂有荧光聚合物的纳米球。研究人员正在寻求设计一种在遇到特定分子时其荧光会猝灭的聚合物。不同的聚合物将检测不同的代谢产物。涂有聚合物的球体可能会成为新的生物学测定法的一部分，该技术可能有一天会导致将微粒引入人体，以追踪与肿瘤和其他健康问题相关的代谢产物。从不同的角度来看，另一个例子是纳米级的评估和治疗，即纳米生物技术（NanoBiotech Pharma）进行的纳米细菌（25-200 nm大小）的治疗。

尽管纳米生物学还处于起步阶段，但未来有许多有前途的方法将依赖于纳米生物学。生物系统本质上是纳米级的。纳米科学必须与生物学融合，以提供与大自然相似的生物大分子和分子机器。对于纳米生物技术的融合学科而言，控制和模拟由分子构成的装置和过程是一个巨大的挑战。所有生物，包括人类，都可以视为纳米铸造厂。数百万年来，自然进化已经优化了纳米生物学的“自然”形式。在21世纪，人类已经开发出可以人工开发纳米生物学的技术。xxx将此过程描述为“有机与合成的合并”。活神经元菌落可以在生物芯片设备上共同生活；根据北德克萨斯大学 Gunther Gross博士的研究。自组装纳米管具有用作结构系统的能力。它们将与视紫红质一起组成；这将有助于光学计算过程并有助于生物材料的存储。DNA（作为软件（对于所有生物来说）可以用作结构蛋白质组学系统-分子计算的逻辑组成部分。纽约大学的研究员内德·西曼（Ned Seeman）和其他研究人员目前正在研究彼此相似的概念。

DNA纳米技术是生物纳米技术的重要例子。利用核酸（如DNA）的固有特性来创建有用的材料是现代研究的一个有前途的领域。研究的另一个重要领域涉及利用膜的特性来产生合成膜。自组装产生功能性材料的蛋白质可用作大规模生产可编程纳米材料的新方法。一个例子是在细菌生物膜中发现的淀粉状蛋白作为工程纳米材料的发展。可以通过基因编程以具有不同的属性。蛋白质折叠研究提供了第三个重要的研究途径，但由于我们无法以足够高的准确度预测蛋白质折叠而受到很大的阻碍。但是，考虑到生物系统对蛋白质的多种用途，对理解蛋白质折叠的研究非常重要，并且将来可能会在仿生技术上取得丰硕的成果。

脂质纳米技术是生物纳米技术的另一个主要研究领域，该领域利用脂质的物理化学特性（如防污性和自组装性）来构建纳米器件，并将其应用于医学和工程领域。脂质纳米技术方法还可以用于开发下一代乳液方法，以xxx程度地吸收脂溶性营养素并将其掺入流行饮料中。