Нанобиотехнология, гармонично вобравшая в себя лучшие достижения в нанотехнологической и биотехнологической сферах, на современном этапе развития человечества объективно представляют собой одну из передовых и наиболее перспективных областей науки и техники.

Нося междисциплинарный характер и представляя собой синтез инноваций в нано- и биоиндустриях, нанобиотехнологическая отрасль стала революционным рывком человеческого разума и вобрала в себя прорывные фундаментальные исследования в микробиологии, генетике, физике и химии, робототехнике, информационных технологиях, микроэлектронике, молекулярной биологии и др.

Стоит отметить, что актуальность и исключительно высокую значимость для устойчивого развития мирового сообщества нанотехнологической и биотехнологической индустрий понимают не только в научном мире, но и на государственном уровне.

Так, Президент России Д. А. Медведев, в июле 2011 г., в целях модернизации и технологического развития российской экономики и её конкурентоспособности, подписал Указ «Об утверждении приоритетных направлений развития науки, технологий и техники в Российской Федерации и перечня критических технологий Российской Федерации». В данном документе, индустрия наносистем признана одним из приоритетных направлений научно-технологического развития России. Вместе с тем, помимо всего прочего, в Указе сделан упор на технологии диагностики наноматериалов и наноустройств; компьютерное моделирование наноматериалов, наноустройств и нанотехнологий; технологии получения и обработки конструкционных и функциональных наноматериалов; технологии микросистемной техники, биоинженерии; нано-, био-, информационные и когнитивные технологии; биомедицинские, геномные, протеомные, постгеномные и клеточные технологии.

Одной из предпосылок возникновения и активного развития нанобиотехнологической отрасли стало то, что нанотехнология, комплексно занимающаяся объектами с размерами в диапазоне от 0,1 нм до 0,1 мкм (100 нм), нашла широкое применение в медицине. Известно, что в последние годы, в таких важных направлениях, как генетика, токсикология, гематология и других, симбиоз нанотехнологии, наноматериалов и биотехнологии привёл к крайне продуктивному синергетическому эффекту.

Уже сегодня, системное оперирование взаимодополняемыми аспектами нано- и биотехнологии позволяет успешно разрабатывать и постепенно внедрять в практическую деятельность нанокапсулы, наномеханизмы и нанороботы, нанотехнологические сенсоры, наноманипуляторы и иные наноустройства различного назначения и степени автономности.

В качестве примера, представляется уместным привести некоторые перспективные прикладные возможности формируемой наномедицины:

• тщательная диагностика и мониторинг организма, выявление генетических и онкологических заболеваний, обнаружение опасных инфекционных возбудителей и токсических элементов;
• создание зондовых микроскопов, биосенсоров, протезов, физиологичных искусственных тканей и органов;
• использование износостойких высокоточных наноинструментов в хирургии с недостижимыми ранее режущими свойствами;
• адресная доставка лекарств в клетки-мишени с помощью нанокапсул;
• применение мембран с нанопорами для фильтрации жидкостей организма от вредных веществ;
• изготовление биореакторов для выращивания стволовых клеток;
• создание принципиально новых перевязочных и клейких материалов с антимикробными и противовоспалительными свойствами;
• формирование управляемых с помощью магнитного поля наночастиц, способных ликвидировать губительные для здоровья клетки без повреждения соседних тканей;
• производство безопасных биосовместимых многоцелевых нановакцин для комплексной профилактики и лечения инфекционных заболеваний.

При этом использование преимуществ наномира не ограничивается медициной, но также имеет место в сельском хозяйстве и животноводстве (для решения проблем генетики сельскохозяйственных видов, уменьшения энергоёмкости производства и повышения качества выпускаемой продукции, стимуляции роста растений, лечения животных, совершенствования характеристик кормов с целью минимизации гормональных составляющих, обеззараживания воздуха и различной биопродукции, разработки антибактериальных нанопрепаратов на основе наночастиц серебра), пищевой промышленности (для создания долговечных упаковок конечных продуктов, нейтрализации патогенных веществ, улучшения пищевых добавок), информационно-технологической индустрии (для отхода от кремниевой основы микросхем и использования ДНК в качестве основного компонента компьютеров нового поколения).

Автор: Бениамин Спиридонович
Пайлеванян, к. т. н. (http://paylevan.tel)

Необходимо обратить внимание на то, что наряду с положительными результатами внедрения нанобиотехнологии, подобные новые сферы деятельности таят в себе и определённые риски, так как последствия от их активизации плохо прогнозируемы в силу инновационности и слабоизученности. В частности, вызывают дискуссии такие проблемные вопросы, как обеспечение безопасности работающего персонала на производственных участках, хранение наноматериалов и утилизация наноотходов, контроль качества выпускаемой нанопродукции.

Таким образом, резюмируя вышеизложенное, можно с большой долей вероятности констатировать, что, несмотря на определённые риски и ряд спорных вопросов, в целом перспективы нанобиотехнологической отрасли достаточно велики и, в скором будущем, в случае успешной реализации заложенного потенциала, в том числе в области диагностики и лечения на клеточном, субклеточном и молекулярном уровнях, она сможет последовательно вытеснить традиционные технологии за счёт превосходства в производительности и меньшей потребности в трудовых и финансовых ресурсах.