Нанотехнологическое сообщество Нанометр, все о нанотехнологиях
на первую страницу Новости Публикации Библиотека Галерея Сообщество Объявления Олимпиада ABC О проекте
 
  регистрация
помощь
 

Простые задачи, ответы: Простые задачи: Опять и снова о нанороботах

При констриуровании «нанозондов» (выполняющих описанные «фантастические» функции) можно использовать 2 подхода.

1. По принципу действия «нанозонды» сильно напоминают онкогенные вирусы, не разрушающие клетку и приводяящие к изменению ее свойств. Путем генной инженерии в перспективе возможно создание таких типов вирусов, которые будут направлено менять структуру и метаболизм клеток, не нанося при этом вреда организму. При этом кибернетические устройства придется внедрять в ораганизм отдельно.

2. Более фантастичный вариант - создание полностью искусственых «нанозондов», представляющих собой наноэлектромеханические устройства и средства их доставки.

В обоих случаях важно соблюдать некоторые общие принципы при конструкции «нанозондов»:

  1. В структуре «нанозонда» должны присутсвовать компоненты, обеспечивающие его проникновение внутрь клетки (модифицировать структуру и метаболизм клетки извне не получится). Средством доставки может служить липосома, несущая рецепторы, узнающие клетки, на которые направлена активность данного зонда – это обеспецит специфичность взаимодействия. Возможны и другие варианты.
  2. Нанозонды должны быть иммунонейтральны – состоять из специальных материалов, не вызывающих иммунного ответа организма.
  3. «Нанозонды» должны обладать самовоспроизводимостью, и, следовательно, состоять из органических веществ, синтезируемых в клетке, или должны быть способны многократно взаимодействовать с клетками и быть достаточно долгоживущими, или должны существовать отдельные устройства для воспроизводства «нанозондов».
  4. По-видимому, «нанозонды» должны использовать те же источники энергии, что и живые клетки – а именно АТФ – в настоящее время имеются НЭМС, работающие на энергии АТФ, но возможны и другие источники энергии. Для модификации организма понадобится много энергии – возможно потребуется увеличение эффективности энергетических систем клетки – изменение электронтранспортной цепи митохондрий и скорости метаболизма.
  5. Поскольку действие «нанозондов» направлено на генетический материал клетки, то необходим аппарат, способный распознавать последовательности ДНК тех генов, в которые будет внесено изменение.
  6. Должны присутствовать системы обеспечивающие перенос генетического материала из «нанозонда» в ДНК клетки или внесение сохраняющихся при делении мутаций в последовательность ДНК (если наш нанозонд сконструирован не по принципу вируса).
  7. При необходимости немодифицированные клетки должны удаляться путем апоптоза под действием сигнальных факторов, выделяемых модифицированными клетками.
  8. Необходима координация изменений, производимых в организме – должны быть соответствующим образом модифицированы сигнальные системы и системы межклеточного взаимодействия: нервная и гормональная регуляция, паракринная система и локальная межклеточная сигнализация.
  9. Для того, чтобы изменения были достаточно быстрыми необходимо ускорение катаболизма и анаболизма клеток – ускорение распада старых и построения новых компонентов клетки (белков, липидов и т.п.)
  10. Неоходимо изменение имунной системы организма для того, чтобы не иммунный ответ не возникал на модифицированные клетки (модифицированные белки).
  11. В случае, если нанозонды создаются на основе наноэлектромеханических устройств (не являются вирусоподобными), необходима возможность программировать их действия и осуществлять передачу сигнала извне.

Этим проблемы, встающие на пути создания функционирующих нанозондов, не ограничиваются.

Примечание. При проверке работ количество баллов зависело от числа и важности перечисленных общих принципов строения и функционирования нанозондов. Ответы, в которых описывались реально существующие объекты, к которым можно было бы отнести термин «нанозонды», получали положительные баллы в зависимости от содержания.

 

Прикрепленные файлы:
biobots.pdf (37.76 Кб.)

 



Исходное задание

Лед и пламень: эшелоны моноатомных ступеней
Лед и пламень: эшелоны моноатомных ступеней

Наносистемы: физика, химия, математика (2024, Т. 15, № 1)
Опубликован новый номер журнала "Наносистемы: физика, химия, математика". Ознакомиться с его содержанием, а также скачать необходимые Вам статьи можно по адресу: http://nanojournal.ifmo.ru/articles/volume15/15-1
Там же можно скачать номер журнала целиком.

Наносистемы: физика, химия, математика (2023, Т. 14, № 5)
Опубликован новый номер журнала "Наносистемы: физика, химия, математика". Ознакомиться с его содержанием, а также скачать необходимые Вам статьи можно по адресу: http://nanojournal.ifmo.ru/articles/volume14/14-5
Там же можно скачать номер журнала целиком.

Наносистемы: физика, химия, математика (2023, Т. 14, № 4)
Опубликован новый номер журнала "Наносистемы: физика, химия, математика". Ознакомиться с его содержанием, а также скачать необходимые Вам статьи можно по адресу: http://nanojournal.ifmo.ru/articles/volume14/14-4
Там же можно скачать номер журнала целиком.

Материалы к защитам магистерских квалификационных работ на ФНМ МГУ в 2023 году
коллектив авторов
30 мая - 01 июня пройдут защиты магистерских квалификационных работ выпускниками Факультета наук о материалах МГУ имени М.В.Ломоносова.

Материалы к защитам выпускных квалификационных работ бакалавров ФНМ МГУ 2022
Коллектив авторов
Материалы к защитам выпускных квалификационных работ бакалавров ФНМ МГУ 2022 содержат следующую информацию:
• Подготовка бакалавров на факультете наук о материалах МГУ
• Состав Государственной Экзаменационной Комиссии
• Расписание защит выпускных квалификационных работ бакалавров
• Аннотации квалификационных работ бакалавров

Эра технопредпринимательства

В эпоху коронавируса и борьбы с ним в существенной степени меняется парадигма выполнения творческих работ и ведения бизнеса, в той или иной мере касаясь привлечения новых типов дистанционного взаимодействия, использования виртуальной реальности и элементов искусственного интеллекта, продвинутого сетевого маркетинга, использования современных информационных технологий и инновационных подходов. В этих условиях важным является, насколько само общество готово к использованию этих новых технологий и как оно их воспринимает. Данной проблеме и посвящен этот небольшой опрос, мы будет рады, если Вы уделите ему пару минут и ответите на наши вопросы.

Технопредпринимательство в эпоху COVID-19

Небольшой опрос о том, как изменились подходы современного предпринимательства в контексте новых и возникающих форм ведения бизнеса, онлайн образования, дистанционных форм взаимодействия и коворкинга в эпоху пандемии COVID - 19.

Технонано

Технопредпринимательство - идея, которая принесет свои плоды при бережном культивировании и взращивании. И наша наноолимпиада, и Наноград от Школьной Лиги РОСНАНО, и проект Стемфорд, и другие замечательные инициативы - важные шаги на пути реализации этой и других идей, связанных с развитием новых высоких технологий в нашей стране и привлечением молодых талантов в эту вполне стратегическую область. Ниже приведен небольшой опрос, который позволит и нам, и вам понять, а что все же значит этот модный термин, и какова его суть.



 
Сайт создан в 2006 году совместными усилиями группы сотрудников и выпускников ФНМ МГУ.
Сайт модернизирован для ресурсной поддержки проектной деятельности учащихся в рамках ГК 16.647.12.2059 (МОН РФ)
Частичное или полное копирование материалов сайта возможно. Но прежде чем это делать ознакомьтесь с инструкцией.