نانو بیوتکنولوژی چیست؟

نانو بیوتکنولوژی چیست؟

نانوتکنولوژی+بیوتکنولوژی=نانوبیوتکنولوژی

نانوبیوتکنولوژی؛ بیش از آنکه شاخه ای از بیوتکنولوژی باشد؛ شاخه ای از نانوتکنولوژی است . توضیح ایـن مطلب که بیوتکنولوژی؛ استفاده از سازواره های زنده در کاربردهای صنعتی متفاوت هست ولی نانوبیوتکنولوژی؛ استفاده از امکانات نانوتکنولوژی در کاربردهای زیستی است . پس واژه نانوبیوتکنولوژی همـان ند واژه هایی چون “بیومکانیک” و “بیومتریال”؛ به استفاده از تکنولوژی های متفاوت در کابردهای زیستی اشاره دارد و نه به استفاده از امکانات ارگانیزم های حیاتی در کاربردهای متفاوت صنعتی. اما نانوبیوتکنولوژی؛ وسائل ی کارآمد در پیشبرد بیوتکنولوژی بوده و نقش آن در گسترش تحقیقات بیوتکنولوژی حائز ارزش است؛ لذا بعضاً همـان ند “بیوانفورماتیک“؛ به عنوان شاخه ای از بیوتکنولوژی مطرح شده است:

طبق تعریف؛ نانوتکنولوژی تولید کارآمد مواد؛ دستگاه ها و سیستم ها با کنترل ماده در مقیاس نانومتری است و اساس آن بر مبنای توانایی کار در سطح مولکولی و اتم به اتم و ایجاد ساختارهای بزرگ بوده که سبب بهره برداری از فوائد و پدیده های نوظهوری می شود که در مقیاس نانو گسترش یافته اند.

ارزیابی ها نشان می دهد که نظام سیستماتیک ماده در مقیاس نانومتری؛ کلیدی برای سیستم های فیزیکـی ؛ شیمیایی و بیولوژیکـی با فوائد جدید و بهتر است . نانوبیوتکنولوژی عبـار ت هست از شاخه ای از نانوتکنولوژی که در زمینه های بیولوژی (ژنتیک مولکولی و سلولی) و بیوتکنولوژی کاربرد یافته است . بدین ترتیب نانوبیوتکنولوژی به عنوان یک رویکرد جدید و همگراکننده حوزه های متفاوت علوم پایه؛ فنی مهندسی؛ کشاورزی و صنایع غذایی؛ محیط زیست؛ علوم پزشکی و بیوتکنولوژی بوده و کاربردهای زیادی خواهد داشت.

نانوبیوتکنولوژی به ما اجازه می دهد تا اجزا و ترکیبات را داخل سلول ها قرار داده و مواد جدیدی را با استفاده از شیوه های جدید مثل خود‌اسمبلی بسازیم. در شیوه خوداسمبلی؛ برای سرهم کردن اجزا؛ نیاز به روبات یا وسائل دیگـر ی نیست.

ایجاد ساختارهایی بر مبنای DNA در علوم پزشکی؛ داروسازی؛ مهندسی ژنتیک و بیوتکنولوژی؛ ایجاد یک تحول و انقلاب جدید در ایـن علوم خواهد بود. تحقیقات وسیع و سرمایه گذاری‌های جهان ی در تهیه سیستم‌ها؛ فرایـن دها یا فراورده‌های زیر؛ نشانگر رویکرد جدید محققین علوم و صنایع زیستی؛ صاحبان سرمایه و دولت هایی همچون آمریکا؛ ژاپن؛ روسیه و کشورهای اروپایی به نانوبیوتکنولوژی است:

۱) تهیه سیستم‌هایی به­منظور رهایش دارو در بدن

۲) تهیه حتما ت سازگار برای جایگزینی اعضای بدن

۳) بیوسنسورهایی به­منظور آزمایشگاه­های کامل طراحی‌شده روی یک تراشه بسیار کوچک

۴) تشخیص همزمان چندین بیماری از روی یک قطره خون (بر طبق تشخیص از رویDNA)

۵) تهیه یک مولکول بیولوژی ناروماتیک از DNA

۶) تهیه وسائل های نانومتری بر پایه DNA.

اجزای سازنده بدن از مولکول‌هایی چون پروتئین‌ها؛ اسیدهای نوکلئیک؛ لیپیدها و کربوهیدرات ها با فوائد منحصربه‌فرد تشکیل شده است . اعمال فیزیکوشیمیایی داخل سلول ها و اجزای بدن در مقیاس نانو؛ کنترل و هدایت می شوند. ارزیابی ها نشان می دهد که تحقیقات در بخش نانوبیوتکنولوژی تاثیرات زیادی در حوزه های پزشکی؛ داروسازی؛ ژنتیک مولکولی و بیوتکنولوژی داشته و خواهد داشت؛مثلاً:نانوبیوتکنولوژی می تواند با فرمولاسیون جدید داروها و معین کردن مسیرهایی برای رهایش دارو؛ سبب بهینه‌کردن کاربرد و استفاده دارو شود. نانوذرات ایـن امید را می دهند که دارو دقیقاً به بافت های معین ی برسد.

در ژن‌بهبود ی با استفاده از داروهای نانو (نانوذرات)؛ می توان نوع خاصی از سلول ها را هدف گیری کرد. نانوذرات قادرند اسیدهای نو کلئیک را به سلول های معین و حتی جزء معین ی از سلول (سیتو­پلاسم یا هسته) و یا هر جا که ضروری باشد؛ تحویل دهند.

همین طور تحقیقات نشان می دهد که استفاده از وسائل ها و سیستم های نانوساختاری می تواند فرآیند آزمایشگاهی کنونی توالی ژن ها و تشخیص حالت ژن را بسیار کارآمد کـرده و حتما ً تشخیص ساختار ژنتیک فردی؛ شیوه های شناسایی و بهبود بیماری ها را دچار انقلاب خواهد کرد.

با دقت به ارزش رشته های DNA در ژنتیک مولکولی و بیوتکنولوژی و با عنایت به ایـن که DNA یک ساختار بسیار با ارزش و مناسب برای کاربردهای نانوتکنولوژی است؛ تحقیقات زیادی در مورد ایجاد اشکال پیوندی با استفاده از مولکول های DNA شاخه دار و پایدار انجام شده است .

ایـن شاخه در گسترش تکنولوژی های جدید مربوط به تشخیص و بهبود زودتر بیماری ها؛ تولید داروهایی هدفمند و با تاثیرات جانبی بسیار اندک؛ تولید محصولات اختصاصی بیوتکنولوژی در صنایع کشاورزی؛ تولید بیوسیستم ها؛ بیومواد و سرامیک های سازگار با محیط؛ نانوبیوسنسورها؛ دستگاه‌هایی برای تشخیص و کم شدن اثرات سلاح های بیوشیمایی و میکروبی؛ تکنولوژی های جدید مربوط به ژنومیک و الگوبرداری و تحلیل DNA؛ نانوبیوتکنولوژی نشان داده هست که می تواند نقش مهم را ایفا نماید .

حتما ً توانمندی‌های بدست آمده از ایـن طریق در بالا بردن بهداشت جامعه و فرد و زیاد شدن عمر انسان ها؛ رفع تنگنا های موجود در تولید داروها و تولید مواد غذایی و مبـار زه با سلاح های بیولوژیکـی و تولید داروهای مربوط به بهبود کامل سرطان؛ ایدز؛ آلزایمر وMS اثر گذار هست و به‌عنوان یک فرصت در ایجاد توانمندی برای تولید سلاح‌های جدید ژنتیکـی و بیولوژیکـی ؛ وارد شدن به حریم خصوصی اشخاص (شناسایی بیماری های ژنتیکـی و دست یابی به امکانات فردی و استعداد افراد) از طریق آزمایش های مرتبط با ژنومیک انسان ی و ایجاد موجودات ناشناخته از طریق تولید DNAمصنوعی؛ به عنوان یک تهدید برای کشورها محسوب می شود ؛ در نتیجه نانوتکنولوژی به عنوان انقلاب صنعتی آینده جهان ؛ در حال تغییر وضعیت کنونی جهان است . در ایـن بین به نظـر می رسد که تاثیرات نانوبیوتکنولوژی به عنوان رشته ای که حیات موجودات زنده را دگرگون می نماید ؛ از ارزش ویِژه ای در ارزیابی پیامدهای صنعتی و اجتماعی ایـن انقلاب؛ برخوردار است . به نظـر می رسد که برای ارزیابی فرصت ها و تهدیدهای نانوبیوتکنولوژی به دلیل ایـن که ماهیتی بسیار پیچیده در پیشرفت تکنولوژی کشورها دارند؛ می بایستی تحقیق گران ؛ سیاستمداران و مردم هر کشور در مورد نانوتکنولوژی مطالعه کنند تا بتوانند با تحلیل درست از انقلاب آینده جهان ؛ مسایلی که پیرامون فرصت ها و تهدیدهای نانوبیوتکنولوژی به وجود خواهد آمد را درک نمایـن د. در خاتمه بایستی به ایـن نکته دقت داشت که تاثیرات نانوبیوتکنولوژی در همه نقاط جهان یکسان نبوده و بسته به میزان تحقیقات؛ سرمایه گذاری و کوشش سیاستمداران و اعتماد ملت ها؛ متغیر خواهد بود.در ایران وزارت بهداشت؛ بهبود و آموزش پزشكي؛ در ميان شاخه‌هاي متفاوت كاربرد نانوتكنولوژي در پزشكي نيز اقدام به تعيين اولويت معین کرده هست تا بتوان منابع محدود موجود را بر روي اهداف روشني متمركز ساخت. محور فعالی ت‌هاي تحقيقاتي وزارت بهداشت در حوزة نانو تكنولوژي؛ تشخيص و بهبود سرطان با استفاده از تكنيك‌هاي نانويي دارورساني ( Drug Delivery ) قرار داده شده است .

دید کلی

فناوری نانو و چنانکه از نام آن برمی‌آید با اجسامی به ابعاد نانومتر سروکار دارد. فناوری نانو در سه سطح قابل ارزیابی است: مواد و وسائل ها و سیستمها. اکنون در سطح مواد و پیشرفته ای زیادتری نسبت به دو سطح دیگـر حاصل شده است . موادی را که در فناوری نانو بکار می‌روندو نانو ذره می‌نامند. برای آنکه تصوری از ریزی نانو ذره‌ها داشته باشیم بهتر است آن را با ابعاد سلول مقایسه کنیم. حد متوسط  سلول یوکاریوتی ۱۰ میکرومتر است . حد متوسط یکپروتئین ۵ نانومتر است که با ابعاد ریزترین جسم تهیه بشر قابل مقایسه است . پس می‌توان با بکارگیری نانو ذره‌ها نوعی مامور مخفی به داخل سلول فرستاد و به کمک آن از بعضی رازهای پنهان در سلول پرده برداری کرد.

ایـن ذرات آنقدر ریزند که تداخل عمده‌ای در کار سلول بوجود نمی‌آورند. پیشرفت در زمینه نانو فناوری نیازمند درک وقایع زیستی در سطح نانوهاست . از بین فوائد فیزیکـی وابسته به حد ذرات نانو و فوائد نوری (Optical) و مغناطیسی ایـن ذرات و بیشترین کاربردهای زیستی را دارند. استفاده از فناوری نانو در علوم زیستی به تولد گرایش جدیدی از ایـن فناوری منجر شده است یعنی نانوبیوتکنولوژی.

کاربردهای نانو ذره‌ها در زیست شناسی و پزشکی عبـار تند از:

نشانگر های زیستی فلورسنت و ترابری دارو و ژن و تشخیص زیستی پاتوژنها و تشخیص پروتئینها و جستجو در ساختار DNA و مهندسی بافت و تخریب تومور از طریق گرمادهی به آن و بهبود تبایـن (کنتراست).

رابطه نانوتکنولوژی و بیوتکنولوژی

نانوتکنولوژی مجموعه‌ای است از فناوریهایی که به صورت انفرادی یا باهم در جهت بکارگیری و یا درک بهتر علوم مورد استفاده قرار می‌گیرند. بیوتکنولوژی جزء فناورهای در حال گسترش می‌باشد که با بکارگیری مفهوم نانو به پیشرفته ای زیادتری دست خواهد یافت. نانوبیوتکنولوژی به عنوان یکـی از حوزه‌های کلیدی قرن ۲۱ شناخته شده است که امکان تعلت با سیستمهای زنده را در مقیاس مولکولی فراهم می‌آورد. بیوتکنولوژی به نانوتکنولوژی مدل ارائه می‌دهدو در حالی که نانوتکنولوژی با در اختیار گذاشتن وسائل برای بیوتکنولوژی آن را برای رسیدن به اهدافش یاری می‌رساند.

نشانگر های زیستی

از آنجا که انداه نانو ذرات و در محدوده حد پروتئینهاستو می‌توان از آنها برای نشاندار کردن نمونه‌های زیستی استفاده کرد. برای ایـن کار و بایستی نانو ذره بتواند به نمونه زیستی هدف متصل شود و راهی برای دنبال کردن و شناسایی نانو ذره وجود داشته باشد. به منظور ایجاد بین کنش بین نانو و نمونه زیستی و نانو ذره را با پوشش بیولوژیکـی مانند آنتی بادیها و بیوپلیمرهایی مانند کلاژنها که نانو ذره ها را از نظـر زیستی سازگار می‌کندو می‌پوشانند. می‌توان نانو ذره‌ها را فلورسنت کـرده یا فوائد نوری آنها تغییر داد.

نانو ذره‌ها در مرکز نشانگر زیستی قرار می‌گیرند و بقیه اجزا روی آنها قرار داده می‌شوند و ایـن ساختار معمولا کروی است . کنترل دقیق بر حد متوسط ذرات امکان ایجاد کاوشگرهای فلورسنت را که بـار یکه‌های نوری را در طیف وسیع ی از طول موج گسیل می‌دارندو فراهم می‌آورند. ایـن امکان به ساخته نشانگر های زیستی با رنگهای زیاد و قابل تشخیص و کمک شایانی می‌کند. ذره مرکزی اکثرا توسط چندین تک لایه از موادی که تمایل به واکنش ندارند مثل سیلیکا حفاظت می‌شود.

مهندسی بافت Tssue engeering

سطح استخوان از ترکیباتی تشکیل شده است که حدودا ۱۰۰ نانومتر عرض دارند. چنانچه سطح یک عضو مصنوعی به استخوان طبیعی پیوند بخورد بدن آن را پس می‌زند. دلیل امر تولید بافت مصنوعی در محل استخوان طبیعی و سطح مصنوعی می‌باشد. استئوبلاستها در بافت پیوندیاستخوان وجود دارند و بخصوص در استخوانهای در حال رشد دارای کار چشمگیری می باشند . با ایجاد ذراتی در حد نانو در سطح مفاصل و استخوانهای مصنوعی احتما ل دفع عضو جایگزین به دلیل تحریک سلولهای استئوبلاست کمتر می‌شود. ایجاد ایـن ذرات با ترکیب مواد پلیمری و سرامیکـی و فلزی چندی پیش توسط تحقیق گران به اثبات رسید.

مواد مورد استفاده در ترمیم استخوان

تیتانیوم ماده شناخته شده‌ای برای ترمیم استخوان است و به دلیل ترکیبات ویِژه و وزن زیادش جهت بالا بردن میزان استحکام بطور وسیع در دندانپزشکی و ارتوپدی استفاده می‌شود. ولی متاسفانه به دلیل آنکه بخش چسبنده‌ای که با Apatite (بخش فعال استخوان) پوشیده شده با تیتانیوم سازگار نیست فاقد کار زیستی می‌باشد. استخوان واقعی نانوکامپوزیتی از موادی است که از ترکیب بلورهای هیدروکسید Apatite در ماتریکس آلی بوجود آمده و به حالت منفرد یافت می‌شود. استخوان طبیعی از نظـر مکانیکـی و ضخیم و در عین حال دارای الاستیسیته می‌باشد و در نتیجه قابل ترمیم است .

تهیه یک دندان

مکانیسم نانویی دقیقی که منجر به تولید ترکیباتی با فوائد سودمند شودو همچنان مورد مطالعه و ارزیابی قرار دارد. اخیرا با استفاده از شیوه tribology یک دندان مصنوعی به صورت viscoelastic ساخته شده و دارای روکش نانویی می‌باشد. از فوائد اختصاصی ایـن دندان مصنوعی می‌توان به عایق بودن آن در مقابل خراش و افزوده شدن التیام دندان اشاره کرد.

معالجه سرطان به شیوه فتودینامیک

معالجه سرطان با استفاده از شیوه فتودینامیک بر طبق از بین بردن سلولهای سرطانی توسط لیزری است که تولید اکسیژن اتمی می‌کند. به ایـن طریق که اکسیژن اتمی رنگ خاصی را تولید می‌کند و سلولهای سرطانی بیش از سلولهاهای دیگـر آن را جذب می‌کنند. در نتیجه تنها سلولهای سرطانی توسط  اشعه لیزر نابود می‌شوند. اما یکـی از معایب ایـن شیوه آن است که به دلیل آب گریز بودن مواد رنگی و ایـن مواد به سمت پوست و چشمها حرکت می‌کند و در صورتی که فرد در معرض نور خورشید قرار گیرد سبب حساسیت در پوست و چشمها می‌شود.

برای ایـن حل مساله صورتهای آب گریز مولکول رنگها را داخل ذرات نانویی متخلخل مثل ormosil nano partical که دارای منافذی در حدود یک نانومتر می‌باشند قرار می‌دهند که ایـن دارای دو مزیت است اولا از انتقال مواد رنگی به بقیه نقاط بدن جلوگیری می‌کنند و ثانیا امکان ورود و خروج آزادانه اکسیژن را مهیا می‌سازد.

کاربردهای اکسید تیتانیوم

اکسید تیتانیوم (Tio2) می تواند به عنوان کاتالیزور نوری عمل نمایـد . وقت تابش نور جذب فوتونها با انرژی بالا و سبب برانگیختگی الکترونها و ایجاد رسانایی در مولکول می‌گردد. شکاف ایجاد شده بین دو جفت الکترون به مشابه یک جریـان الکتروپوزیتیو در طول مولکول DNA سبب باز شدن دو رشته DNA از یکدیگـر می‌گردد. در واقع تغییرات ایجاد شده توسط فوتونهای نور در مولکول Tio2 سبب می‌شود که ایـن مولکول به شکل یک آنزیم آندونوکلئاز عمل نمایـد . ایـن تواناییها در آینده می‌تواند تغییرات زیادی را در استفاده از داروها و ژن بهبود ی ایجاد نمایـد و توانایی پیوند Tio2 با بیومولکولهای متفاوت راه را در ژن بهبود ی هموار خواهد نمود.

یکـی از بزرگترین اشکالات دستکاری داخل سلول توسط ایـن ریز وسائل ایـن است که ایـن ذرات به حد ضروری توانایی کنترل ماده ژنتیکـی داخل هسته را ندارند. ترکیب مولکول DNA با Tio2 در محیط خارج سلول نشاندهنده ایـن مساله است . به ازای اتصال Tio2 به هر ۶۰ – ۵۰ جفت باز تنها یک ناحیه ژنی در سلول پستانداران تحت پوشش قرار می‌گیرد که تحقیق گران امیدوارند ایـن مساله در آینده نزدیک حل شود. همین طور تحقیقاتی در زمینه استفاده از ایـن ذرات به عنوان جایگزینی در توقف سنتز RNA به عنوان بازدارنده‌های سنتز RNA با مکانیزم ایجاد شکاف در RNA صورت گرفته که می‌تواند در صورت تکمیل شدنو امکان استفاده از ایـن ذرات را در توقف سنتز RNA در سلولهای سرطانی فراهم نمایـد .

چشم انداز بحث

با دقت به پیشرفت سریع و دامنه وسیع بیوتکنولوژی زمینه‌های ظهور انقالاب بیوتکنولوژی عصر جدیدی در علوم متفاوت مثل بیولوژی و پزشکی و فارماکولوژی ومهندسی ژنتیک فراهم گردیده است . به علاوه حوزه‌های دیگـر ی مثل اقتصاد و سیاست از آن اثر بسزایی پذیرفته است . حالا از نظر اخلاق زیستی در ایـن رابطه پرسشها با ارزش و مهم مطرح شده است که علاوه بر اثرات بسزایی که بر پیشرفته ای علمی و بقیه زمینه‌های علوم زیستی داردو نسلهای آینده بشر را به صورت وسیع ‌ای تحت‌الشعاع قرار می‌دهد. در ایـن بـار ه مشارکت همیشگی تحقیق گران کنجکاو و خردمندی می‌تواند راه گشا بوده و بایستی با در نظـر گرفتن ایـن منابع و پیشرفته ای جدید و با امید به حل چنین مسائل و مسائل ی با فائق آمدن بر همه محدودیتها در جهت گسترش ایـن دانش کار نمود.

مقایسه نانوبیوتکنولوژی و بیوتکنولوژی

برخلاف تعریف بیوتکنولوژی که به مفهوم فناوری استفاده از موجودات و اجزای موجودات زنده در راستای نیازهای صنایع متفاوت هست و همین طور برخلاف تعاریف واژه‌هایی چون بیومتریال و بیومکانیک که اکثرا به مفهوم استفاده از امکانات فناوریهای مواد و یا مکانیک در کاربردهای زیستی است؛ در تعریف بیونانوتکنولوژی ؛ کاربرد وسائل های بیولوژیکـی به عنوان سازمان دهنده و ماده اولیه جهت تهیه محصولات و مواد نانویی ؛ مورد دقت هست و کاربرد محصولات تولیدی تکنولوژی نانو ؛ جهت مطالعه وقایع داخل سلولهای زنده و تشخیص و معالجه بیماری ها.

آنچه مسلم هست ظهور ایـن زمینه تحقیقاتی ؛ حاصل تغییر اعتقاد بیشتر تحقیق گران در استفاده از راهکارهای پایین به بالا Bottom-Up approach به جای استفاده از راهکار بالا به پایین Top-Down approach جهت تهیه وسایل و مواد بسیار ریز است . در راهکارهای بالا به پایین نانوتکنولوژی ؛ کوشش بر ایـن هست که وسایل موجود مرتبا کوچک‌تر شوند به ایـن راهکار ؛ نانوتکنولوژی مکانیکـی گفته می‌شود. اما در راهکار پایین به بالا ؛ هدف ایجاد ساختارهای ریز از طریق اتصال اتمها و مولکولها به یکدیگـر هست در ایـن راهکار از الگوهای بیولوژیکـی بهره گیری می‌شود.

محصولات و زمینه‌های کار بیونانوتکنولوژی

بیونانوماشین ‌ها

مهمترین زمینه کاربرد بیونانوتکنولوژی؛ تهیه بیونانوماشین ‌ها یا ماشین ‌های مولکولی با ابعادی در میزان نانومتر است . در یک باکتری هزاران بیونانوماشین متفاوت وجود دارد. نمونه آنها ؛  ریبوزوم دستگاه بسته بندی پروتئین هست که محصولات نانومتری پروتئین‌ها را تولید می‌کند. از ویژگیها خوب بیونانوماشین ‌ها به عنوان مثال حسگرهای نوری یاآنتی بادی‌ها ؛ امکان هیبرید کردن آنها با وسایل سیلیکونی با استفاده از فرآیند میکرولیتوگرافی است . به ایـن ترتیب با ایجاد پیوند بین جهان ی نانویی بیونانوماشین و جهان ی ماکروی رایانه ؛ امکان حسگری مستقیم و ارزیابی وقایع نانویی را می‌توان بوجود آورد. نمونه کاربردی ایـن سیستم ؛ تهیه شبکیه مصنوعی با استفاده از پروتئین باکتریورودوپسیناست .

مواد زیستی

کاربرد دیگـر بیونانوتکنولوژی ؛ تهیه مواد زیستی مستحکم و زیست تخریب پذیر است . از جمله ایـن مواد می‌توان بهDNA و پروتئین‌ها اشاره کرد. مسائل کاربرد ایـن مواد و بخصوص در زمینه پزشکی زیاد است . از جمله مسائل کاربرد ایـن مواد ؛ استفاده از آنها به عنوان بلوک‌های سازنده نانومدارها و در نهایت تهیه وسایل نانویی Nano-Device است .

موتورهای بیومولکولی

موتورهای بیومولکولی ؛ موتورهای محرکه سلول می باشند که اکثرا از دو یا چند پروتئین تشکیل شده‌اند و انرژی شیمیایی عموما به شکل ATP را به حرکت مکانیکـی تبدیل می‌کنند. از جمله ایـن موتورها ؛ می‌توان به پروتئین میوزینسبب حرکت فیلامنت‌ها می‌شود؛ پروتئینهای درگیر در مرمت DNA یا ویرایش RNA به عنوان مثال ؛ آنزیم‌های برشی و ATPase اشاره کرد. از ایـن موتورها در تهیه نانو روبات‌ها و شبکه هادی‌ها و ترانزیستورهای مولکولی قابل استفاده در مدارهای الکترونیکـی استفاده می‌شود.

اهداف بیونانوتکنولوژی و نانوبیوتکنولوژی

چنانچه به مفهوم و هدف دو زیرشاخه نانوتکنولوژی یعنی بیونانوتکنولوژی و نانوبیوتکنولوژی نگاه شود؛ می‌توان فهمید که اهداف هر دو شاخه یعنی تولید محصولاتی که جهت مطالعه سیستم‌های زنده بکار می‌روند و همین طور فرآیندها و مقیاس کار هر دو شاخه یعنی مقیاسهای در سطح نانو ؛ نسبتا یکسان است . پس می‌توان ایـن دو شاخه را به صورت کلی با نام نانوبیوتکنولوژی نامید. منتها وقتی که بطور صرف ؛ از الگوها و مواد زیستی جهت تهیه وسایل در ابعاد نانو استفاده می‌شود؛ بهتر هست پیشوند «بیو» مقدم بر پیشوند «نانو» بیاید.

در ایـن حالت ؛ کاربرد واژه بیونانوتکنولوژی تخصصی‌تر از واژه نانوبیوتکنولوژی خواهد بود. می‌توان بیونانوتکنولوژی را شکلی ویِژه از نانوبیوتکنولوژی دانست که مبنای آن ؛ استفاده از موادزیستی برای مثال پروتئینها یا DNA جهت تهیه وسایل نانویی هست اما در وقت استعمال واژه نانوبیوتکنولوژی ؛ استفاده از وسائل های نانویی در کاربردهای بیولوژیک مورد نظـر خواهد بود. بـار دیگـر تٲکید می‌شود که کاربرد هر کدام از ایـن دو واژه ؛ تا میزان زیادی سلیقه‌ای‌ هست و به زمینه تخصصی تحقیق گران متفاوت بستگی دارد.