Micro and nanofabrication using self-assembled biological nanostructures

نانوساختارهای خودساخته مبتنی بر پپتیدها و پروتئین ها به عنوان مواد زیستی با پتانسیل چشمگیر برای طیف وسیعی از کاربردها مانند ساخت میکروساخت، سکوهای حسگر زیستی، سیستم های تحویل دارو، بیوالکترونیک و ترمیم بافت مورد بررسی قرار گرفته و ارائه شده اند. پپتیدها از طریق خودآرایی می توانند باعث ایجاد طیف وسیعی از نانوساختارهای کاملاً تعریف شده مانند نانولوله ها، نانوالیاف، نانوذرات، نانو نوارها، ژل ها و نانومیله ها شوند. با این حال، هنگام تلاش برای ادغام این نانوساختارهای بیولوژیکی در توسعه دستگاه‌های حسگر یا سیستم‌های تحویل دارو، چالش‌هایی وجود دارد - چالش‌هایی مانند کنترل اندازه در طول سنتز، پایداری در محیط‌های مایع و دستکاری.

در \ "ریز و نانوساخت با استفاده از نانوساختارهای بیولوژیکی خود مونتاژ شده" گزینه‌ها و چالش‌های هنگام استفاده از نانوساختارهای پپتیدی خودآرایی در خرد و نانوساخت مورد بحث قرار می‌گیرند. این نشریه راه‌های مختلفی را برای دستکاری، رسوب‌گذاری و بی‌حرکت کردن این نانوساختارهای بیولوژیکی در مکان‌های خاص به منظور استفاده از آن‌ها در ساخت ساختارهای جدید یا به عنوان بخشی از پلتفرم‌های حسگر زیستی پوشش می‌دهد. نمونه هایی که در آن محققان از نانوساختارهای بیولوژیکی برای آن نوع کاربردها استفاده کرده اند ارائه شده است. در نهایت، کاربردهای آینده و همچنین پارامترهایی برای تسریع و گسترش استفاده از این بلوک‌های ساختمانی بیولوژیکی در فرآیندهای ساخت نانو و میکرو با بهره‌گیری از ویژگی‌های چشمگیر آن‌ها مانند هزینه کم و زمان سنتز کوتاه مورد بحث قرار می‌گیرد.

Self-assembled nanostructures based on peptides and proteins have been investigated and presented as biomaterials with an impressive potential for a broad range of applications such as microfabrication, biosensing platforms, drug delivery systems, bioelectronics and tissue reparation. Through self-assembly peptides can give rise to a range of well-defined nanostructures such as nanotubes, nanofibers, nanoparticles, nanotapes, gels and nanorods. However, there are challenges when trying to integrate these biological nanostructures in the development of sensing devices or drug-delivery systems – challenges such as controlling the size during synthesis, the stability in liquid environments and manipulation.

In "Micro and Nanofabrication Using Self-assembled Biological Nanostructures" the options and challenges when using self-assembled peptide nanostructures in micro and nanofabrication are discussed. The publication covers different ways to manipulate, deposit and immobilize on specific locations these biological nanostructures in order to use them in the fabrication of new structures or as part of biosensing platforms. Examples where researchers used biological nanostructures for those types of applications are provided. Finally, future applications are discussed as well as parameters to accelerate and expand the use of these biological building blocks in nano- and micro-fabrication processes by taking advantage of their impressive properties such as low-cost and short synthesis time.