آيا بيونانوتکنولوژي با نانوبيوتکنولوژي متفاوت است؟
مفهوم و زمينة کاربرد بيونانوتکنولوژي
تلفيق بيوتکنولوژي با فناوري نوظهور نانوتکنولوژي، مباحث جديدي را بين محققان، هم در سطح 
دانشگاهي و هم در حوزة صنعت بهوجود آورده است. نتيجة اين تلفيق، ظهور " بيونانوتکنولوژي " بهعنوان يک زمينة تحقيقاتي بينرشتهاي است که بهسرعت در حال رشد و توسعه است و با مقولة علم و مهندسي در سطح مولکول ارتباط دارد.
برخي از صاحبنظران، بيونانوتکنولوژي را بهعنوان زيرمجموعهاي از نانوتکنولوژي، به اين صورت تعريف کردهاند: " مطالعه و ايجاد ارتباط بين بيولوژي مولکولي ساختاري و نانوتکنولوژي مولکولي ". برخي ديگر، آنرا بهعنوان زير مجموعهاي از بيوتکنولوژي بدين شکل تعريف کردهاند: " بهکارگيري پتانسيل بالقوة بيولوژي در ساخت و سازماندهي ساختارهاي پيچيده با استفاده از مواد ساده و با دقت در حد اتم " . در اين زمينه، تنها تفاوتي که بين بيونانوتکنولوژي و بيوتکنولوژي وجود دارد اين است که طراحي و ساخت در مقياس نانو جزء لاينفک پروژههاي بيونانوتکنولوژي است در حاليکه در پروژههاي بيوتکنولوژي، نيازي به فهم و طراحي در حد نانو نيست .
چنانکه ملاحظه ميگردد، برخلاف تعريف "بيوتکنولوژي" که به معني فناوري استفاده از موجودات 
زنده و اجزاي موجودات زنده در راستاي نيازهاي صنايع مختلف است و همچنين برخلاف تعاريف واژههايي چون "بيومتريال" و "بيومکانيک" که معمولا بهمعني استفاده از قابليتهاي فناوريهاي "مواد" و يا "مکانيک" در کاربردهاي زيستي است، در تعريف بيونانوتکنولوژي، هم کاربرد ابزارهاي بيولوژيکي بهعنوان سازماندهنده و مادة اوليه جهت ساخت محصولات و مواد نانويي، مورد توجه است و هم کاربرد محصولات توليدي تکنولوژي نانو، جهت مطالعة وقايع درون سلولهاي زنده و تشخيص و معالجة بيماريها .
آنچه مسلم است ظهور اين زمينة تحقيقاتي، حاصل تغيير عقيدة بسياري از محققان در استفاده از راهکارهاي پايين به بالا ( Bottom-Up approach ) به جاي استفاده از راهکار بالا به پايين ( Top-Down approach ) جهت ساخت وسايل و مواد بسيار ريز است . در راهکارهاي بالا به پايين نانوتکنولوژي، سعي بر اين است که وسايل موجود مرتبا کوچکتر شوند؛ به اين راهکار، نانوتکنولوژي مکانيکي نيز گفته ميشود. اما در راهکار پايين به بالا، هدف ايجاد ساختارهاي ريز از طريق اتصال اتمها و مولکولها بهيکديگر است؛ در اين راهکار از الگوهاي بيولوژيکي بهرهگيري ميشود.
محصولات و زمينههاي فعاليت بيونانوتکنولوژي
برخي از محصولات و زمينههاي فعاليت بيونانوتکنولوژي عبارتند از:
1- بيونانوماشينها
مهمترين زمينة کاربرد بيونانوتکنولوژي، ساخت بيونانوماشينها (ماشينهاي مولکولي با ابعادي در 
حد نانومتر) است. در يک باکتري هزاران بيونانوماشين مختلف وجود دارد. نمونة آنها، ريبوزوم (دستگاه بستهبندي پروتئين) است که محصولات نانومتري (پروتئينها) را توليد ميکند. از خصوصيات خوب بيونانوماشينها (بهعنوان مثال حسگرهاي نوري يا آنتيباديها)، امکان هيبريدکردن آنها با وسايل سيليکوني با استفاده از فرآيند ميکروليتوگرافي است. به اين ترتيب با ايجاد پيوند بين دنياي نانويي بيونانوماشين و دنياي ماکروي کامپيوتر، امکان حسگري مستقيم و بررسي وقايع نانويي را ميتوان بهوجود آورد. نمونة کاربردي اين سيستم، ساخت شبکية مصنوعي با استفاده از پروتئين باکتريورودوپسين است.
2- مواد زيستي ( Biomaterial )
کاربرد ديگر بيونانوتکنولوژي، ساخت مواد زيستي مستحکم و زيستتخريبپذير است. از جملة اين مواد ميتوان به DNA و پروتئينها اشاره نمود. موارد کاربرد اين مواد و بهخصوص در زمينة پزشکي متعدد است. از جمله موارد کاربرد اين مواد، استفاده از آنها بهعنوان بلوکهاي سازندة نانومدارها و در نهايت ساخت وسايل نانويي ( Nano-Device ) است. همچنين بهدليل خصوصيات مناسب اين مواد از آنها در ترميم ضايعات پوستي استفاده ميشود.
3- موتورهاي بيومولکولي
موتورهاي بيومولکولي، موتورهاي محرکة سلول هستند که معمولا از دو يا چند پروتئين تشکيل 
شدهاند و انرژي شيميايي (عموماً به شکل ATP ) را به حرکت (مکانيکي) تبديل ميکنند. از جملة اين موتورها، ميتوان به پروتئين ميوزين (باعث حرکت فيلامنتها ميشود)، پروتئينهاي درگير در تعمير DNA يا ويرايش RNA (بهعنوان مثال، آنزيمهاي برشي) و ATPase اشاره کرد. از اين موتورها در ساخت نانوروباتها و شبکة هاديها و ترانزيستورهاي مولکولي (قابل استفاده در مدارهاي الکترونيکي) استفاده ميشود. از جمله زمينههاي ديگري که از بيونانوتکنولوژي استفاده ميشود، ميتوان به تکنولوژي دستکاري تک مولکول ( Single Molecule )، تکنولوژي Biochip و Drug Delivery ( ساخت نانوکپسول و نانوحفره)، تکنولوژي Microfluidics (بهعنوان مثال، ساخت lab on a chip )، BioNEMS (ساخت پمپها، حسگرها و اهرمهاي نانويي)، Nucleic Acid Bioengineering (ساخت نانوسيم DNA و يا کاربرد در همسانهسازي و ترانسفرميشن)، Nanobioprocessing (خودساماندهي، دستکاري سلولي و توليد فرآوردههاي زيستي)، حسگرهاي زيستي (ارزيابي ايمني غذا و محيطزيست) و Bioselective surface (مورد استفاده در تکنولوژيهاي جداسازي زيستي)، اشاره نمود.
نانوبيوتکنولوژي و رابطة آن با بيونانوتکنولوژي
اما نانوبيوتکنولوژي نيز واژة ديگري است که در سالهاي اخير، محققان و صاحبنظران در کتب، مقالات و کنفرانسها بهکار ميبرند. طبق تعريف برخي از اين محققان، نانوبيوتکنولوژي، 
زيرمجموعهاي از نانوتکنولوژي است که در آن از ابزارها و فرآيندهاي نانويي و ميکروني براي ساخت و تهية محصولاتي استفاده ميشود که در مطالعة سيستمهاي زنده استفاده ميشوند . برخي ديگر از محققان، نانوبيوتکنولوژي را زمينهاي از نانوتکنولوژي ميدانند که در آن از سيستمهاي بيولوژيکي موجود، همچون سلول، اجزاي سلولي، اسيدهاي نوکلئيک و پروتئينها براي ايجاد ساختارهاي نانويي تلفيقي (مرکب از مواد آلي و معدني) استفاده ميشود .
اگر به مفهوم و هدف دو زيرشاخة نانوتکنولوژي يعني بيونانوتکنولوژي و نانوبيوتکنولوژي نگاه شود، ميتوان فهميد که اهداف هر دو شاخه (يعني توليد محصولاتي که جهت مطالعة سيستمهاي زنده بهکار ميروند) و همچنين فرآيندها و مقياس فعاليت هر دو شاخه (يعني مقياسهاي در سطح نانو)، تقريبا يکسان است. بنابراين ميتوان اين دو شاخه را بهصورت کلي با نام 
نانوبيوتکنولوژي ناميد. منتهي زماني که بهطور صرف، از الگوها و مواد زيستي جهت ساخت وسايل در ابعاد نانو استفاده ميشود، بهتر است پيشوند "بيو" مقدم بر پيشوند "نانو" بيايد. در اين حالت، کاربرد واژة بيونانوتکنولوژي تخصصيتر از واژة نانوبيوتکنولوژي خواهد بود. ميتوان بيونانوتکنولوژي را شکلي خاص از نانوبيوتکنولوژي دانست که مبناي آن، استفاده از موادزيستي (براي مثال پروتئينها يا DNA ) جهت ساخت وسايل نانويي است؛ اما در هنگام استعمال واژة نانوبيوتکنولوژي، استفاده از ابزارهاي نانويي در کاربردهاي بيولوژيک نيز مورد نظر خواهد بود. بار ديگر تأکيد ميشود که کاربرد هر کدام از اين دو واژه، تا حد زيادي سليقهاي است و به زمينة تخصصي محققان مختلف، بستگي دارد .
نتيجهگيري و چشمانداز
از مجموع مباحث فوق نتيجه گرفته شد که " بيونانوتکنولوژي " يک حوزة نوين ناشي از تلفيق علوم زيستي و مهندسي در حوزة نانو است که افقهاي جديدي را در زمينة ساخت و توسعة سيستمهاي تلفيقي بهوجود آورده و محققان را اميدوار کردهاست که بتوانند از اين تلفيق، در ساخت نانوساختارهايي استفاده کنند که در آنها از مولکولهاي بيولوژيکي بهعنوان اجزاي سيستم مورد نظر استفاده شود؛ بهعنوان مثال، از استراتژي طراحي بيولوژيک (مثلاٌ، حالت زيپمانند مولکول دورشتهاي DNA ) بتوانند در ساخت چارچوبهاي جداشدني و الگويي براي چينش ( Assembly ) پايين به بالاي (فرآيندي که طي آن، سازماندهي مولکولي، بدون دخالت 
نيروي خارجي صورت ميگيرد) مواد معمولتر، استفاده کنند. اين توانمندي نهتنها در حل مسائل مهمي در علوم زيستي چون کاوش و شناسايي دقيق ساختار موجودات زنده کابرد خواهد داشت، بلکه ميتواند محققان را در رفع چالشهاي عمدة مهندسي همچون نياز به تکنيکهاي نوين جهت سنتز مواد و دستکاري آنها ياري دهد و به اين ترتيب دنياي نانو را به دنياي ماکرو وصل کند. بهعبارت ديگر اين شاخة مهم علمي (يعني بيونانوتکنولوژي)، به زودي قابليت کاربرد در حوزههاي مختلف غيرزيستي و حوزههاي کاربردي ماکرو را خواهد داشت؛ کاربردهايي که هرچند در حوزة زيستي نيستند ولي الهام گرفته از فرآيندهاي زيستي ( Bio-inspired ) هستند