简短的评论
，卷:16(4)

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纳米颗粒大小、形状和表面化学系统的生物效应

*通信:

斯特凡•保罗
编辑部,
物理化学:印度期刊，
英国,
电子邮件: (电子邮件保护)

评论

纳米技术被定义为“纳米尺度(100纳米)结构、电子和系统的设计、表征、制造和使用”。了解纳米颗粒和生物系统之间的相互作用是极其重要的。这些基本发现将作为发展的基础纳米级未来的小玩意。我们讨论了这些研究的基本原理，以及纳米材料与生物系统的相互作用的研究现状，以及这些发现的长期后果。在细胞培养和动物试验中，研究人员正试图将纳米材料的特征，如尺寸、形状、化学活性、表面电荷和组成，与生物分子信号、生物动力学、运输和毒性联系起来。在过去三十年中，纳米技术已经成为解决不同科学学科技术僵局的可行技术。纳米粒子与生物系统相互作用的研究，被称为纳米生物相互作用，是纳米技术的当代趋势。研究人员在实验室中创建了一个纳米颗粒系列，其中除了实验框架中的一个参数外，所有参数都保持不变。为了调节连接和功能，分子、病毒、细菌和其他生物实体已经进化成精确的大小、形状和化学性质。抗体的FAB分支识别互补抗原目标，并使用非共价力与它们结合。

病毒可以是二十面体、子弹形或杆状，它们的形态可以是不对称的。这些几何形状可能会影响它们感染特定细胞类型的潜力，以及它们在细胞内停留的时间长度。为了控制细胞的活力和功能，蛋白质组装成称为核糖体的复杂单位。所有这些生物分子和结构的大小都在纳米范围内。为了充分发挥纳米技术的潜力，有必要了解纳米结构的物理化学性质如何与生物相互作用和功能联系起来。

纳米生物相互作用的基础研究将通过精确设计原则的发展为纳米工程过程的参数化铺平道路。研究人员将能够简化复杂纳米结构的创建，确保最大可能的传输效率，同时最大限度地提高信号强度。化学合成产生一个原型纳米颗粒，随后被聚合物、药物、荧光团、多肽、蛋白质或寡核苷酸包裹，然后被输送到细胞培养物或动物模型中。纳米颗粒曾经被认为是无害的载体，但一些研究表明，纳米颗粒的设计通过改变它们与血清蛋白和血清蛋白的相互作用来影响细胞吸收、基因表达和毒性细胞膜受体。纳米材料的设计几何和配体密度影响纳米粒子结合配体和细胞受体之间的相互作用。纳米颗粒作为支架，与受体靶相互作用的配体的数量由其设计决定。当纳米颗粒上的众多配体与细胞上的多个受体相互作用时，这被称为多价效应。整个配合物的亲和度被用来衡量配合配体的结合强度，它大于单个亲和的总和。具有至少两个抗原结合位点的抗体会经历这种作用。同样，在特定曲率的纳米颗粒表面上，以给定密度的配体的存在将影响纳米颗粒连接的配体对可达细胞受体的总亲和性。