Các hạt nano sinh học được bắt từ đâu ? -
-- Khái niệm cơ bản về hạt nano sinh học:-
Các hạt nano sinh học và ảnh hưởng của chúng lên sinh vật
-Điểm nổi bật •
• Hạt nano sinh học là các hạt nano tự nhiên có kích thước từ 1–100 nm. •
• Các hạt nano sinh học là những cấu trúc đa dạng với nhiều vai trò sinh học khác nhau. •
• Các hạt nano sinh học thường tương thích sinh học và có cấu trúc có thể tái tạo. •
• Các ứng dụng y sinh tiềm năng của hạt nano tự nhiên rất đa dạng.
Giới thiệu
Nghiên cứu về cô ng nghệ nano chủ yếu tập trung vào các hạt nhân tạo, nhưng các hạt nano tự nhiên đã có từ hàng triệu năm trước . Một hạt nano tự nhiên là một tập hợp các phân tử hoặc nguyên tử, được tổng hợp trong một hệ thống sinh học, với ít nhất một chiều trong phạm vi 1–100 nm. Các hạt này bao gồm các cấu trúc nội bào như magnetosome và các tập hợp ngoại bào như lipoprotein và vi-rút. Chức năng của chúng rất đa dạng, từ kho chứa khoáng chất đến giao tiếp giữa các tế bào. Mục đích của bài đánh giá này là hai mặt: thứ nhất, cung cấp tổng quan về các hạt nano có trong các hệ thống sinh học, sự hình thành và chức năng sinh học của chúng và thứ hai, mô tả cách các hạt nano sinh học này đang được biến đổi và sử dụng cho các ứng dụng y sinh.
Exosome
Trong số nhiều túi và đại phân tử được tế bào tiết ra có các cơ thể có kích thước nanomet được gọi là exosome. Chúng được mô tả lần đầu tiên vào những năm 1980 dưới dạng các túi nano được giải phóng bởi quá trình xuất bào từ các tế bào lưới . Các túi nhỏ này được giải phóng bởi hầu hết các tế bào trong nuôi cấy và một loạt các loại tế bào trong cơ thể sống bao gồm tế bào B, tế bào dendrit và tế bào mast, tế bào thần kinh , tế bào mỡ , tế bào gốc trung mô và tế bào nội mô, ngoài các tế bào khối u . Chúng cũng được giải phóng vào nhiều cơ thể
Lipoprotein
Lipoprotein là những cấu trúc tự lắp ráp phức tạp của lipid và protein chuyên biệt, apolipoprotein, vận chuyển lipid không tan trong nước trong môi trường nước bên trong của động vật có xương sống và côn trùng. Lipid và apolipoprotein tạo thành các hạt nano hình cầu hoặc hình đĩa lõi-vỏ có kích thước từ 7 đến >80 nm. Chúng bao gồm lõi lipid không phân cực, triacylglyerol và cholesterol este hóa với lớp bề mặt là apolipoprotein, phospholipid và cholesterol không este hóa
Ferritin
Ngoài các hạt nano hữu cơ, sinh vật cũng sản xuất các hạt nano vô cơ, đặc biệt là các hạt chứa sắt như ferrihydrite và magnetite. Ferritin được biểu hiện ở vi khuẩn, vi khuẩn cổ và sinh vật nhân chuẩn. Chức năng chính của nó là như một lồng nano protein để tổng hợp và lưu trữ oxit sắt và cô lập các ion sắt có khả năng gây hại . Ở sinh vật nhân chuẩn, ferritin là một phức hợp protein bao gồm 24 tiểu đơn vị được sắp xếp thành một bó bốn xoắn ốc để tạo thành một rỗng, đối xứng,
Magnetit
Trong khi hầu hết các vi khuẩn đều có ferritin, một nhóm vi khuẩn từ tính chuyên biệt đã tiến hóa thêm một hạt nano chứa sắt . Những vi khuẩn này có một bào quan chuyên biệt, từ thể, bao gồm một lớp kép lipid và chứa các khoáng chất chứa sắt từ tính, magnetite hoặc greigite. Từ thể có đường kính 50–70 nm và có thể tạo thành một hoặc nhiều chuỗi, giúp vi khuẩn thẳng hàng với từ trường của trái đất và tạo điều kiện cho vi khuẩn bơi đến nhiều
Virus
Virus, các hạt truyền nhiễm nhỏ cần tế bào sống để sao chép, là các hạt nano tự nhiên rất đa dạng. Chúng có chung cấu trúc là lớp vỏ bao gồm các protein capsid bao bọc bộ gen virus DNA hoặc RNA. Chúng có nhiều kích thước khác nhau (trong phạm vi nanomet) và hình thái khác nhau, từ hình cầu đơn giản đến hình que đến hình icosahedron. Virus đã được mô tả là nhắm vào hầu hết các sinh vật và mô đã biết. Hầu hết các ứng dụng đều sử dụng các hạt giống virus (VLP)
kết luận Trong vài năm trở lại đây, đã có nhiều nghiên cứu nhằm mục đích tăng cường hiểu biết của chúng ta về cấu trúc, tổng hợp và vai trò sinh lý của các hạt nano tự nhiên. Các hạt nano được sản xuất sinh học rất đa dạng nhưng cũng có các đặc điểm khiến chúng hấp dẫn đối với các mục đích sử dụng y sinh: tính đồng nhất của cấu trúc, độc tính thấp, khả năng trốn tránh hệ thống miễn dịch và khả năng biến đổi. Các đặc tính này hiện đang bắt đầu được khai thác cho cả hệ thống trong ống nghiệm
