Статьи

Самой фундаментальной, честолюбивой и долгосрочной целью в этом направлении остается использование биологических принципов и стратегий для производства технических нано-систем. Биологические объекты в процессе эволюции добились замечательной эффективности и оптимальности функций, использование которых могло бы стать основой новой научной революции в технике. В качестве примера можно привести схематически представленный на рис. 5.5 процесс самосборки (самоорганизации) известного вируса табачной мозаики. В этом конкретном случае речь идет о биологическом синтезе наночас-тиц в форме сложного завитка (с характерными размерами 300 нм на 18 нм), составленных из 2130 одинаковых белковых элементов, каждый из которых содержит 158 аминокислотных остатков, а нить РНК состоит из 6400 нуклеотидов.

Использование технических нанокомпонентов или систем для оптимизации биологических и биотехнологических процессов связано, в основном, со следующими областями практического применения:
—  медицина и фармацевтика,
—  агротехника и производство продуктов питания,
—  экология и технологии, связанные с охраной окружающей среды,
—  военные технологии.

Необходимо сразу оговорить, что в литературе нет единого и четкого определения термина «нанобиотехнология» (НБТ), так что он отчасти лишен строгого смысла. В любом случае, НБТ определяют не как раздел самой нанотехнологии, а скорее (как уже отмечалось во введении) как некую промежуточную область между биотехнологией, медициной, чистой биологией и фармацевтикой. С нанотехнологиями (в строгом смысле этого термина) НБТ объединяют следующие основополагающие принципы:

Во многих отношениях организм человека демонстрирует эффективность действия наноструктур и связанных с ними технических решений, созданных самой природой. Использование уже существующих в природе биологических стратегий для решения технических проблем называют бионикой или биомеханикой (Nachtigall и Bluchel, 2002), а по отношению к НТ это означает биотехнологический подход, позволяющий создавать, например, молекулярные механизмы, подобные тем, которые успешно работают в биологических клетках. Фундаментальная стратегия в этой области состоит не только в стремлении создавать нужные материалы и нанокомпоненты, но и изучать принципы их действия и самоорганизации, а также использования биологических или биохимических компонентов в конкретных технических системах.