Biyolojik nanoobjeler, en az bir yöndeki
lineer boyutu 1-100 nm olan canlı sistem bileşenleridir.
Biyolojik nanoobjeler arasında, hücre içi
iskeleyi (hücre iskeletini) oluşturan proteinler, nükleik asitler (DNA, RNA) ve
poliasakkaritler, hücre dışı matris, membran kanalları, reseptörler ve
taşıyıcılar, hücreiçi sinyal sistemi, proteinler ve nükleik asitlerin sentezi,
paketlenmesi ve geri dönüştürülmesi için makineler, enerji üretimi, hücreiçi
taşıma ve hücre moltilitesi sayılabilir. Proteinler ve supramoleküler protein
komplekslerin boyutları 1-1000 nm arasında değişebilir. Uzunluğu birkaç
santimetre olan bir DNA heliksin çapı 2 nm’dir. Hücre iskelet ipliklerini oluşturan protein
kompleksleri 7-25 nm kalınlığa ve birkaç mikron uzunluğa sahiptir. Gözenek oluşturan protein komplekslerin çapı 120 nm'ye ulaşabilir.
Ekataselüler yapıların boyutu da nanoskala ölçeğinde olabilir. Örneğin, hücreler
arasında hücre ürünlerini taşıyan veziküllerin (eksozomlar) çapı 65-100 nm, lipidleri
taşıyan kan plazma lipoprotein partiküllerinin boyutu 8-50 nm arasında değişir
(Şekil). Virüsler, tek nanoskala canlı formudur; boyutları 25-300 nm arasında
değişir.
Biyoloji ve nanoteknolojinin geniş bir "arayüz"e sahiptir.
Yukarıdaki açıklamalar, biyolojik sistemlerin nanoskala yapı blokları ve
moleküler makinelerden (motorlar) oluştuğunu göstermektedir. Organizasyon ve
çalışma prensipleri nanoteknoloji için çok sayıda yeni yaklaşım ve yapılar
önermektedir. Aynı zamanda, nanoteknoloji, moleküler düzeyde canlı maddenin
organizasyonunu incelemek için kullanılan araçlar ve tekniklerle biyolojiye
olanak tanır. Diğer taraftan, biyolojik yapıların ve yapay nanomalzemelerin
ölçülebilirliği, biyolojik yapıların biyolojik ve toksikolojik özelliklerini
tanımlayabilir. Öte yandan, yeni nanoskala cihazları tasarlamak için biyolojik
yapılar kullanılabilir.
