Проблема, по данным команды 12 экспертов из пяти стран, происходит от «несоответствия» между структурной сложностью, что природа выбрала более чем миллиарды лет эволюции и минималистских проектов синтетических наноматериалов, оптимизированных для условий лаборатории.Достижения в нанотехнологиях позволили управлять размером, формой, составом, эластичностью и химическими свойствами наноматериалов лабораторного производства.
Все же многие из этих материалов не делают, чтобы функционировать как ожидалось в теле. В недавней проблеме Biointerphases, от AIP Publishing, команда концентрирует внимание на биомембранах – bilipid-слои курирования и белки окружающие клетки. Они исследуют барьеры, которые синтетический наноматериал должен нарушить, чтобы войти в клетку и достигнуть ее намеченной цели.
Взгляд согласия команды на проектирование «умных» наноматериалов следующего поколения для биологического применения произошел в обсуждениях на недавнем семинаре на биоматериалах и мембранах. Ежегодный семинар организован Умными Нанообъектами для Изменения двойных слоев Липида (SNAL) Сеть Начальной подготовки, финансируемая Седьмой Программой Структуры Европейского союза.Авторы подчеркивают, что введение синтетических наноматериалов в биологическую окружающую среду может вызвать неожиданные взаимодействия и непредсказуемые поведения, признаки систем мягкого вопроса.
Белки связывают с наноразмерными объектами, формирующими короны белка, которые могут препятствовать ожидаемому терапевтическому эффекту, изменить процессы передачи сигналов мембраны, вызвать иммунную реакцию или вызвать другие нежелательные реакции.Точно так же теоретические исследования и моделирования принимают совершенно однородные наноматериалы с идеализированными свойствами, но реальные наноматериалы могут измениться по поверхностной грубости и размеру. Кроме того, они могут группироваться, когда введено телу.
Даже небольшие изменения могут привести к различным взаимодействиям в биологических СМИ.«Проблемы, которые мы ставим, предназначены, чтобы служить рекомендациями, которые помогут полевому инструменту следующие степени биологической сложности, трудностей и нерешенных вопросов», сказал Марко Вернер в Universitat Rovira i Virgili в Испании. «Если теоретические понятия, мембранные модели и эксперименты клетки придвинутся поближе вместе и поощрят общий язык, мы также улучшим нашу способность предсказать, достигнут ли материалы, которые мы проектируем, своей намеченной цели».