Учебное пособие соответствует образовательному стандарту высшего образования Федерального государственного автономного образовательного учреждения высшего образования «Санкт-Петербургского политехнического университета по направлениям подготовки магистров 19.04.01 «Биотехнология» по дисциплине «Введение в бионанотехнологию» и бакалавров 19.03.01 «Биотехнология» по дисциплине «Основы бионанотехнологии».
Рассмотрена история формирования нанонауки, приведены пути использования наноразмерных «строительных блоков», нульмерных и одномерных наноструктур. Приведены лабораторные методики получения фуллеренов, углеродных нанотрубок и наночастиц ряда металлов и механизмы их образования. Собраны сведения о медицинской диагностике на основе наноустройств, системах адресной доставки лекарств, различных видах биосенсоров и биочипов, медицинских нанороботах, липосомных биопрепаратах, магнитных наночастицах и основные инструменты для изучения нанообъектов. Высказаны предположения о перспективах использования достижений бионанотехнологии в повседневной жизни человека и различных областях науки и техники.
Предназначено для студентов, аспирантов, преподавателей биотехнологических факультетов вузов.
Примеры практического применения нанотехнологий.
Нанонаука как единое целое развивается буквально на наших глазах на стыке считавшихся ранее независимыми наук и технологий (информационные технологии, электронная техника, биохимия, атомная спектроскопия, физика и т.д.).
Результатом такого переплетения наук стала серьезная проблема несогласованности подходов, терминологии, определений, методов и научного жаргона. Создание справочников и словарей по нанотехнологии
становится насущной проблемой (в частности, когда речь идет о нарастающем потоке информации на японском и китайском языках).
В феврале 2000 г. на основе доклада Межотраслевой группы по нанонауке, нанотехнике и нанотехнологии (IWGN) Национального совета о науке и технике при президенте США Б.Клинтон подписал программу ННИ (Национальная Нанотехнологическая Инициатива). Эта программа фактически дала старт нанотехнологическомы буму во многих странах. В США на эти цели было выделено = 500 млн. долларов.
СОДЕРЖАНИЕ.
Предисловие.
Часть I. ВВЕДЕНИЕ В НАНОТЕХНОЛОГИЮ.
1 Общие представления о нанообъектах и нанотехнологиях.
1.1 Свободная манипуляция атомами и молекулами.
1.2 История возникновения нанотехнологии.
1.3 Примеры практического применения нанотехнологий.
1.4 Естественные границы развития современной микроэлектроники.
1.5 Создание объектов по принципу «сверху-вниз» и «снизу-вверх».
1.6 Суть «туннельного эффекта».
Вопросы для самопроверки.
2 Электронные микроскопы.
2.1 Принципы работы просвечивающего электронного микроскопа (ПЭМ).
2.2 Сканирующие электронные микроскопы.
2.3 Сканирующие зондовые микроскопы.
2.4 Принцип работы сканирующего туннельного микроскопа.
2.5 Работа атомно-силового микроскопа.
2.6 Принцип работы сканирующего оптического микроскопа ближнего поля (СОМБП).
Вопросы для самопроверки.
3 Инструменты для создания наноструктур.
3.1 Наноскопическая литография.
3.2 Перьевая нанолитография.
3.3 Электронно-лучевая литография.
3.4 Молекулярный синтез.
3.5 Самосборка.
3.6 Наноскопическое выращивание кристаллов.
3.7 Полимеризация.
3.8 Нанокирпичики и строительные блоки.
Вопросы для самопроверки.
4 Нульмерные наноматериалы.
4.1 Первые сложные нульмерные структуры: фуллерены.
4.2 Растворный синтез нульмерных наноструктур.
4.3 Самосборка нульмерных наноструктур в упорядоченные массивы.
Вопросы для самопроверки.
5 Одномерные наноструктуры.
5.1 Углеродные нанотрубки.
5.2 Рост одномерных наноструктур.
5.3 Механизм роста нанотрубок.
Вопросы для самопроверки.
Часть II. ВВЕДЕНИЕ В НАНОБИОТЕХНОЛОГИЮ.
1 Основные понятия нанобиотехнологии.
1.1 Медицинская диагностика на основе наноустройств.
1.2 Системная адресная доставка лекарств.
1.3 Наночастицы как лекарства.
1.4 Медицинские нанороботы.
1.5 Молекулярные детекторы на основе нанопор.
1.6 Биосовместимые наноматериалы.
Вопросы для самопроверки.
2 Биосенсоры.
2.1 Общие сведения.
2.2 Принцип действия.
2.3 Классификация по типу используемого трансдьютера.
2.3.1 Электрохимические биосенсоры.
2.3.2 Пьезоэлектрические биосенсоры.
2.3.3 Оптические биосенсоры.
2.4 Способ закрепления биоматериала.
2.5 Аналитические характеристики.
2.5.1 Калибровочные характеристики.
2.5.2 Времена стационарных и мгновенных откликов.
2.5.3 Селективность.
2.5.4 Воспроизводимость, стабильность и время жизни.
Вопросы для самопроверки.
3 Биочипы.
3.1 Общие сведения.
3.2 Принципы работы.
3.3 Классификация.
3.3.1 ДНК-микрочипы.
3.3.2 Белковые микрочипы.
3.3.3 Тканевые микрочипы.
3.3.4 Клеточные микрочипы.
3.3.5 Микрочипы на основе малых молекул.
3.4 Применение биочипов.
Вопросы для самопроверки.
4 Липосомальные биопрепараты.
4.1 Строение липосом.
4.2 Свойства липосом и везикул.
4.3 Способы получения липосом.
4.4 Применение липосом.
Вопросы для самопроверки.
5 Нанотехнологии в доставке лекарственных средств.
5.1 Липосомы и другие наночастицы как средства доставки лекарственных веществ.
5.2 Магнитные наночастицы.
5.2.1 Магнитные наночастицы разрушают раковые клетки.
5.2.2 Магнитные наночастицы управляют стволовыми клетками.
5.2.3 Магнитные наночастицы фильтруют кровь.
5.2.4 Магнитные наночастицы улучшают проникновение лекарств в легкие.
5.3 Нанокомпозиты как системы доставки лекарственных средств.
Вопросы для самопроверки.
Библиографический список.
Бесплатно скачать электронную книгу в удобном формате, смотреть и читать:
Скачать книгу Бионанотехнология, Попова Л.М., Аронова Е.Б., Базарнова Ю.Г., 2020 - fileskachat.com, быстрое и бесплатное скачивание.
Скачать pdf
Ниже можно купить эту книгу по лучшей цене со скидкой с доставкой по всей России.Купить эту книгу
Скачать - pdf - Яндекс.Диск.
Дата публикации:
Хештеги: #учебник по нанотехнологии :: #нанотехнология :: #Попова :: #Аронова :: #Базарнова :: #биочип :: #биосенсор
Смотрите также учебники, книги и учебные материалы:
Предыдущие статьи:
- Бионаноинженерия, Власов А.И., Денисов А.А., Елсуков К.А., 2011
- Наноэлектроника, Щука А.А., 2007
- Наноэлектроника, Часть 2, Драгунов В.П., Неизвестный И.Г., Гридчин В.А., 2019
- Наноэлектроника, Часть 1, Драгунов В.П., Неизвестный И.Г., Гридчин В.А., 2019