Нанореакторы - Реферат

3D - принтеры, печатающие недостающие части человеческого тела стали не загадочным прибором из очередной научно-фантастической книги, а повседневной обыденностью. Сам нанореактор - это реактор для осуществления химических реакций в ограниченном объеме, размер которого не превышает 300 нм хотя бы по одному из измерений (1-D нанореакторы: длинна 10-300 нм, толщина 1-10 нм; 2-D нанореакторы: длинна 10-100 нм, толщина 1-3 нм; 3-D нанореакторы (сферической формы): 1-10 нм в диаметре) и ограничен физически размерами элементов упорядоченной структуры. При синтезе нанообъектов поры инертной матрицы заполняются одним из реагентов, после чего он приводится в контакт со вторым реагентом, обычно в жидкой или газообразной форме, инициатором (в случае полимеризации), или подвергается воздействию электрического тока (при электрохимическом синтезе). нанореактор реагент реакция наноконтейнер Регулирование размеров пор при создании искусственного пористого материала или выбор естественного пористого материала с узким распределением пор по размерам в требуемом диапазоне позволяет управлять размером синтезируемых частиц. В качестве естественных нанореакторов часто используются цеолиты и слоистые двойные гидроксиды, в качестве искусственных - искусственные цеолиты и пористые мембраны на основе оксидов металлов, созданные электрохимическим методом, то есть посредством создания оксидной пленки на поверхности некоторых металлов и сплавов путем их анодной поляризации в проводящей среде.Как было сказано раннее, в качестве нанореактора используют поры естественного или искусственного материала, инертного по отношению к используемым реагентам и продуктам реакции. Мезопоры (обычно 4-45 нм) - могут содержать оксиды кремния, циркония, алюминия, углеродные материалы, алюмосиликаты (со структурами типа МСМ-41, SBA-15 и др.) и др. Мезопористые материалы представляют большой практический интерес как сорбенты и носители для катализаторов (Рис.Кластер - химическое соединение, содержащее ковалентную связь между атомами или молекулами. Высокая активность кластеров и частиц металлов в первую очередь связана с некомпенсированностью поверхностных связей.Минимальное значение диаметра этих наночастиц рассчитывалось на основе коэффициента фильтрования для гломерулярной капиллярной стенки, поскольку предположительно предельный размер частиц для выведения из почек составляет 10 нанометров в диаметре. Однако крупные макромолекулы или наночастицы обладают ограниченной способностью к проникновению во внеклеточном пространстве. Наночастицы обладают высоким отношением величины поверхности к объему по сравнению с более крупными частицами, поэтому контроль за их поверхностными свойствами крайне важен в процессе внедрения в организм человека. Пространственно стабильные частицы (например, полимеры полиэтиленгликоля на поверхности), обладающие слегка отрицательным или положительным поверхностным зарядом, минимально взаимодействуют между собой и с другими частицами. Наночастицы обладают высоким отношением величины поверхности к объему по сравнению с более крупными частицами, поэтому контроль за их поверхностными свойствами крайне важен в процессе внедрения в организм человека.Впервые о возможности адресной доставки лекарств заговорил в конце XIX в. великий немецкий бактериолог П. Предпосылкой этому стал тот факт, что препарат, введенный в организм традиционными способами, распределяется в нем относительно равномерно, проникая не только в органы-мишени, где он должен проявить терапевтический эффект, но и в другие органы, где действие препарата может носить негативный характер, тем больший, чем большая доза использовалась. Необходимо придать лекарственному соединению следующие свойства: способность транспорта в среде от места введения в организм до больной клетки оставаться в активной форме все время, необходимое для транспорта, иметь способность селективно связываться только с больной клеткой и т.д. В качестве носителей можно использовать наночастицы, на поверхности которых могут размещаться лекарственные формы, или наноконтейнеры, когда лекарственная форма размещена внутри частицы. Несмотря на обилие публикаций по системам доставки лекарств к клеткам на основе неорганических наночастиц, в том числе и в нашем журнале, приоритетным направлением в разработке средств целевой доставки следует считать биологические или полимерные наноконтейнеры (Рис.В последнее время во всем мире наблюдается тревожная закономерность, которая заключающееся в росте количества заболеваний и инвалидизации людей трудоспособного возраста, что настоятельно требует освоения и внедрения в клиническую практику новых, более эффективных и доступных методов восстановительного лечения больных. Этот подход открыл широкие перспективы для создания эффективных биомедицинских технологий, с помощью которых становится возможным восстановление поврежденных тканей и органов и лечение ряда тяжелых метаболических заболеваний человека. Обычные имплантаты из инертных материалов могут устранить только физические и

Оглавление

1. Нанореакторы

1.1 Устройство нанореактора

1.2 Химические реакции в нанореакторах

2. Неорганические наночастицы для диагностики и лечения in vivo

3. Наноконтейнеры для доставки лекарств или векторы на основе наноматериалов

4. Тканевая инженерия на наноструктурированных матрицах

Список литературы