Заячук Д.М. Нанотехнології в медицині та біології

Львів: Вид-во Львівської політехніки, 2022. — 304 с. — ISBN 978-966-941-736-7Викладено основи нанотехнологій в їх застосуванні до потреб медицини і біології: основні поняття наномедицини; візуалізація нанооб’єктів біологічного походження; адресна доставка ліків та системи її реалізації; питання наноносіїв для транспорту ліків, засобів їх адресації та наведення на мішень; сучасні матеріали для наномедицини: ліпосоми, дендримери, наноструктури карбону — фулерени і нанотрубки, металеві нанооболонки і металовмісні наночастинки, напівпровідникові квантові точки; лабораторії на чипі, їх переваги та сфери застосування; розглянуто потенційні ризики, які може створювати використання нанотехнологій в медицині.
Для студентів, аспірантів та молодих вчених.Передмова
Вступ до курсу “Нанотехнології в медицині та біології”
Візуалізація нанооб’єктів: оптичні та електронні мікроскопи
Оптична мікроскопія та її обмеження
Флуоресцентна мікроскопія
Конфокальна мікроскопія
Електрони і візуалізація нанооб’єктів
Сканувальний електронний мікроскоп
Просвічуючий електронний мікроскоп
Підсумки
Контрольні запитання і завдання
Візуалізація нанооб’єктів: сканувальні зондові мікроскопи
Сканувальна зондова мікроскопія
Сканувальний тунельний мікроскоп
Фізичні засади СТМ
Принципи і режими роботи СТМ
Візуалізація нанооб’єктів
Маніпулювання атомами
Атомно-силовий мікроскоп
Слабка електромагнітна взаємодія
Використання слабкої електромагнітної взаємодії в силовій атомній мікроскопії
Принципи і режими сканування поверхні
Візуалізація зображень
Підсумки
Контрольні запитання і завдання
Наномедицина
Наномедицина — визначення та основні цілі
На шляху до медичних нанотехнологій
Конструювання наносистем для потреб наномедицини
Наноматеріали для застосувань у наномедицині
Наноструктурні алотропні модифікації карбону
Наночастинки
Квантові точки
Лабораторія на чипі
Фармакологічні аспекти наномедицини
Підсумки
Контрольні запитання і завдання
Адресна доставка ліків
Адресна доставка ліків як медична нанотехнологія та метод лікування
Системи адресної доставки ліків
Допустимі розміри засобів адресної доставки ліків
Вимоги до систем адресної доставки ліків
Пасивне й активне наділення систем адресної доставки ліків
Адресна доставка ліків і біологічні бар’єри
Наночастинки в системах адресної доставки ліків
Підсумки
Контрольні запитання і завдання
Матеріали для наномедицини: ліпосоми
Ліпіди
Фосфоліпіди
Самоорганізація ліпідів і ліпідні бішари
Ліпосоми та їх властивості
Ліпосоми як транспортні агенти лікувальних препаратів
Ліпосоми другого покоління і “ліпосоми-невидимки”
Заряджені ліпосоми
Ліпосоми, що реагують на подразник
Сфери застосування ліпосом
Виготовлення ліпосом: матеріали і способи
Підсумки
Контрольні запитання і завдання
Матеріали для наномедицини: дендримери
Дендримери та їх архітектура
Синтез дендримерів
Дивергентний метод синтезу дендримерів
Конвергентний метод синтезу дендримерів
Ліміт росту, граничні розміри, конфігурація дендримерів
Дендримери як наноконтейнери для лікувальних препаратів
Взаємодія дендримерів з мембраною клітини — 157
6.6. Дендримери і цільова доставка ліків
Підсумки
Контрольні запитання і завдання
Матеріали для наномедицини: фулерени
Фулерени: структура, формування, стабільність
Похідні фулеренів — фулериди
Ідентифікація фулеренів
Технологія вирощування фулеренів
Розчинення фулеренів у органічних розчинниках
Екстракція фулеренів із розчину
Сепарування фулеренів на фракції
Технологія отримання ендофулеренів
Застосування фулеренів у наномедицині
Підсумки
Контрольні запитання і завдання
Матеріали для наномедицини: карбонові нанотрубки
Карбонові нанотрубки та їх просторова структура
Дефекти у карбонових нанотрубках
Сорбційні властивості карбонових нанотрубок
Заповнення карбонових нанотрубок різними речовинами
Технологічні методи одержання і модифікації карбонових нанотрубок
Розділення та очищення карбонових нанотрубок
Застосування карбонових нанотрубок у наномедицині
Підсумки
Контрольні запитання і завдання
Матеріали для наномедицини: металеві нанооболонки та металовмісні наночастинки
Нанооболонки золота на діелектричних осердях
Нанооболонки золота на полімерних осердях
Біомедичні застосування металевих нанооболонок
Наночастинки золота і срібла
Металовмісні матеріали для біомедицини
Наночастинки біметалевих композицій
Наночастинки магнітних і немагнітних оксидів
Підсумки
Контрольні запитання і завдання
Матеріали для наномедицини: квантові точки
Квантові точки
Енергетичні характеристики
Поглинання і випромінювання світла
Технологія синтезу квантових точок
Реальні форми квантових точок
Унікальність флуоресцентних властивостей квантових точок
Квантові точки і біомедицина
Матеріали для квантових точок
Проблемні питання
Підсумки
Контрольні запитання і завдання
Лабораторія на чипі
Лабораторія на чипі: загальна характеристика
Лабораторії на чипі: формування флюїдних потоків
Лабораторія на чипі, що управляється тиском
Лабораторія на чипі, що управляється капілярами
Лабораторія на чипі, керована електрокінетично
Лабораторія на чипі на основі крапель
Переваги пристроїв лабораторії на чипі
Застосування технологій лабораторії на чипі
Проектування та виробництво пристроїв лабораторії на чипі
Матеріали і методи технології лабораторії на чипі
Підсумки
Контрольні запитання і завдання
Список літератури
Предметний покажчик