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

IV Интернет - олимпиада по нанотехнологиям

Всероссийская Интернет-олимпиада школьников, студентов, аспирантов и молодых ученых в области наносистем, наноматериалов и нанотехнологий "Нанотехнологии - прорыв в Будущее!"
Рис. 1 - нанобиообъект из условия задачи
Рис. 2 - бактериофаг – вирус бактерии,
1 — головка, 2 — хвост, 3 — нуклеиновая кислота, 4 — капсид, 5 — "воротничок", 6 — белковый чехол хвоста, 7 — фибрилла хвоста, 8 — шипы, 9 — базальная пластинка.
Рис. 3 - фаг Т4, инфицирующий кишечную палочку E.coli.

Условие:

Назовите нанобиообъект, представленный на фотографии и приведите схему его строения (2 балла). Относится ли он к объектам нанотехнологии и почему? (1 балл). Можно ли эти объекты использовать в качестве лекарственных средств и если да, то при каких заболеваниях? (2 балла) Каковы преимущества и недостатки этих объектов перед химически синтезируемыми лекарственными веществами как терапевтических средств? (3 балла)

Ответы:

Назовите нанобиообъект, представленный на фотографии и приведите схему его строения.

На рисунках изображен бактериофаг – вирус бактерии, а точнее фаг Т4, инфицирующий кишечную палочку E.coli. Общая схема строения бактериофага (взята с сайта Википедии), схема строения фага Т4 взята с сайта molbiol.ru.

Относится ли он к объектам нанотехнологии и почему?

Размеры бактериофагов почти идеально соответствуют размерам нанообъектов – так, головка фага на приведенной фотографии составляет примерно 100 нм в длину и 75 нм в ширину. Причем, такие малые размеры бактериофага, наряду с прочими характеристиками, придают ему принципиально новые свойства – например, возможность инфицировать бактерии. Однако, для того, чтобы относится к объектам нанотехнологии, бактериофаг должен быть искусственно изменен, например, должен быть изменен его геном с помощью генноинженерных методов, химически модифицирован его белковый капсид и т.п. Бактериофаги активно используются и изучаются в таких «нанотехнологических» дисциплинах, как генная инженерия, молекулярная биология, медицинская вирусология и даже наноэлектроника.

Можно ли эти объекты использовать в качестве лекарственных средств и если да, то при каких заболеваниях?

Можно. Примеры лекарственных препаратов на основе бактериофагов, существующие на фармацевтическом рынке: Дизфаг, Клебсифаг, Колифаг, Протеофаг, Стафилофаг и другие. Бактериофаги в основном используются для лечения инфекционных заболеваний желудочно-кишечного тракта, а также при бактериальном поражении при лечении ран, ожогов, гнойно-септических и гнойно-воспалительных заболеваний уха, горла, носа, дыхательных путей, легких и органов урогенитальной сферы.

Каковы преимущества и недостатки этих объектов перед химически синтезируемыми лекарственными веществами как терапевтических средств?

Преимущества перед антибиотиками:

1. Узкоспецифичность и целенаправленность — каждый штамм поражает только несколько штаммов болезнетворных бактерий.

2. Безвредность для всех остальных бактерий (например, полезных бактерий кишечного тракта) и для многоклеточных организмов (всех клеток человека).

3. Действие по принципу «биологического оружия» - при однократном введении в организм (его не надо принимать его по схеме, как антибиотик) фаг дальше сам размножается в инфицированных бактериях. Когда все бактерии данного патогенного штамма будут уничтожены, бактериофаги не смогут размножаться и их популяция исчезнет сама собой.

Недостатки:

1. Точное установление возбудителя инфекции - только в этом случае можно будет выбрать эффективного фага. Соответственно, трата времени, лабораторных материалов, и привлечение сторонних специалистов.

2. Необходимость в огромном количестве видов бактериофагов — для каждого штамма бактерии нужен особый бактериофаг. Тогда как один антибиотик можно применять против широкого спектра микробов.

3. Необходимость культивирования фагов в лаборатории.

4. Отсутствие чёткой законодательной базы и плохой имидж вирусов в глазах общественности как лекарственных средств.

Для более подробного ознакомления с терапевтической ролью бактериофагов рекомендуем ознакомиться со следующей публикацией.

 

Прикрепленные файлы:
biol9.doc (431.50 Кб.)

 



Исходное задание

Инопланетный сыр
Инопланетный сыр

Перст-дайджест
В новом выпуске бюллетеня «ПерсТ»: Не только производные: как рассчитать кривизну пластины. Фуллерен и антибиотик. О непостоянстве ширины запрещенной зоны в ван-дерваальсовом магнитном топологическом изоляторе. Девятая Всероссийская конференция с международным участием “Топливные элементы и энергоустановки на их основе”

Поступай без экзаменов в совместную магистратуру "ИИ в биотех системах" ИТМО, Татнефть и АГНИ
Университет ИТМО, компания Татнефть и Альметьевский государственный нефтяной институт запускают совместную программу магистратуры "Искусственный интеллект в биотехнологических системах". Программа направлена на биологов, биотехнологов и химиков, готовых оттачивать навыки программирования и применять data-driven подход для решения фронтирных научных задач и создания реальных продуктов для вывода на рынок.

Перст-дайджест
В новом выпуске бюллетеня «ПерсТ»: Оптическая квантовая память на фотонном эхе. Ударим фуллереном по графену! Полу-ван-дер-ваальсовский композит. Монослои нитрида бора вместо антибиотиков.

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

Материалы к защитам магистерских квалификационных работ на ФНМ МГУ в 2022 году
коллектив авторов
24 - 27 мая пройдут защиты магистерских квалификационных работ выпускниками Факультета наук о материалах МГУ имени М.В.Ломоносова.

Пятилетка Олимпиады "Нанотехнологии - прорыв в будущее!": что было и что может быть в будущем
Е.А.Гудилин , А.А.Семенова
Уже более 15 лет живет и развивается Всероссийская олимпиада "Нанотехнологии - прорыв в будущее!". За всю историю Олимпиады было предложено много инновационных решений, охват олимпиадой составил более 50 000 участников по всей Российской Федерации и странам ближнего зарубежья. В статье приводятся статистические данные по Олимпиаде и возможные пути ее дальнейшего развития.

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.