Nanoteknoloji ve Nano Tıp
Nanoteknoloji Nedir : Atomları ve molekülleri tek tek işleme ve yeniden düzenleme yoluyla kullanışlı,materyal,araç ve sitem yaratma sanatı ve bilimi.
(Örn:elmas-kömür) Hassas nokta maddenin moleküler yapısını değiştirmek ve atomunu işlemeyi başarabilmektir.Her endüstri gibi SAĞLIK ta bu furyadan nasibini alacaktır.
2015-2020 yıllarında nanoteknoloji pazarının ABD’de 1 trilyon USD’ye ulaşılacağı söyleniyor. Şu an ABD’de yatırım 710 milyon USD, tüm dünya’da ise 2 milyar USD dır.
2001’de nanotek. 180 patent alınmış. Leke tutmayan kumaşlar, kırılmayan çizilmeyen camlar, çok etkili kozmetik ürünler,eskimeyen boyalar, dayanıklı arabalar ve çok kapasiteli hızlı bilgisayarlar vs vs......
NANOMANİA NEDİR ?
Maddenin atomik katmanda işlenebilmesi olasılığını ilk kez Richard Feynman söylemiştir.
09.11.1989 da D.Eigler ve E.Schweizer 35 xenon atomu ile IBM logosunu yapmışlardır. Buradaki nokta işaretine 350 milyon tane sığdırılabilmektedir. Eric Drexler, ilk nanoteknoloji terimini kullanan kişidir. Nobel ödüllü R.Smalley nanoüretimin babası sayılmaktadır.
Nano:Yunanca cüce,bodur.
1 nm=1 m’nin milyarda biri (10 üssü-9)
1 nm 10 hidrojen atomuna eşit.Harfleri 10 nm boyutunda basarsak Britanica ( 30 bin sayfa) ansiklopedisini toplu iğne başına sığdırabiliriz. Toplu iğne başı milyonlarca nanometre. Nanotek 0.1(hidrojen atomu) -100 (virüs) nm arası ile uğraşıyor.
Nano ölçümleme ve nano işleme
100 nm altında kuantum mekanik güçlere bağlı benzersiz özellikler kazanılıyor.
MEMS(mikro elektrik mekanik sistemler)
Nanoişleme de atomik olarak ürünlerin işlenmesi belirtilmektir.
100-1000 atomlukbir çalışma alanında çalışılıyor.Boyut küçüldükçe hız artar. Bilinmeyen özellikleri çıkar,iletkenliği değişir, dayanıklılık, esneklik vs kazanır.
Arama tarama mikroskobu (STM) IBM 1981
Atomik güç mikroskobu
Yüksek performanslı nükleer manyetikrezonans
Nano işleyici (3rd Tech Firması)
Fiziki Buhar sentezi
Scanning tunelling Microscopy (STM): Atomu 2000 kat büyütebilen bir alet
SORUNLAR
1)Atomları bir araya çekmek veya uzaklaştırmak için yüksek enerjiye ihtiyaç vardır.
2)Atomları manipüle eden aletlerde atomdan yapıldığı için reaksiyon verebiliyorlar ve oynadığınız atom yerinde kalamıyor (yapışıyor).
3)Kullanılan araçların manipüle edilen atomlardan daha büyük olması ve birden fazla atomu bir arada tutmanın zorlukları.
NANOTIP NEDİR?
Jr.R.A.Freitas nanotıbbın babasıdır.
-Artık ‘Nanomedicine’ diye dergi var. (A sınıfı) Nanomedicine by Robert Freitas
-Tanı-tedavi-koruyucu tıp amaçlı olabilir
-Kolesterol moleküllerini saptayan ve parçalayan cihazlar vardır.
-Respirosit denilen artifisiyal mekanik eritrositler olup,CO2 ve O2 taşırlar.
-Mikrobivorlar artifisiyal mekanik lökositlerdir.Makrofajlardan fagositoz yetenekleri daha fazla uzun ömürlü ve çabuk etkililerdir.
-Mikrokapsüller en basit elemanlardır ve porları ile glikoz,oksijen,ilaç geçişine izin verirken virüs ve immün hücreleri engeller.
-Nanofiltreler 1.6 nm lik porları olan elektriksel olarak yüklenebilen filtreler olup ilaç ayrımına seçilmiş biokatalize izin verir.
-Nanopor temelli dizileme DNA dizilemesinde hızlanmayı sağlamıştır.
-C-sixty firmasının geliştirdiği 60 C atomlu futbol topuna benzeyen bir yapı ilaç salınımında önemli avantajlar sağlamaktadır (İçerdikleri ilaç antiviral, anti tümöral vs fotodinamik uyarılabilir).
-Nanoshell ler tümör hedefli hidrojel polimerleri içeren ilaç yüklü yapılardır ve tümörlü dokuda birikip infrared laser ile ısıtılınca nanoshell eğilir ve ilaç salınımı yaparlar.
-Tek virüs dedektörleri Lieber firması tarafından geliştirilen nanowire transistörler ile virüslerin elektriksel tanınması esasına dayanır.
-Tektodendrimerler ise Baker ve arkadaşları tarafından kanserde denenmektedir.
-Radyokontrollü biomoleküller sayesinde elektromanyetik etki ile DNA zinciri açılabilmiştir.Proteinler ve enzimleri etkilemek mümkün olacaktır(Jacobson ve ark)
-Biyolojik robotlar;Sentetik mikroplar vitamin,hormon,enzim,sitokin üretiminde kullanılıp,toksin,hücresel artıkları sindirebileceklerdir.Egea bioscience firması ilk patenti almıştır ve gen yazılımı ile uğraşmaktadır. Biological Energy Alternatives Institute mikoplazmalar üzerinden alternatif biolojik enerji üretimine 3 milyon dolar ayırmıştır.
Nano Tıbbın Alanları:
Nanomateryaller
Artifisial bağlanma alanları
Yüzeylerin kontrolü
Hücre içi aletler
BioMEMS
Artifisal enzimler ve enzim kontrolü
Nanorobotlar
Nanoporlar
Hücre uyarımı ve tanısı
DNA dizimi,manipülasyonu ve tanısı
Tanısal aletler çipler,sensörler
İlaç salınımı
Nanoterapötikler
Sentetik biyoloji ve nanoaletler
Biyoteknoloji ve biyorobotikler
-Lilly , Merck ,GSK, Abbott ,Roche ilaç firmalarına göre 2010 yılında üretilen ilaçların yarısı nanoteknoloji ile üretilecektir.
-Elan Pharmaceutical ağrı kesicilerin dağılım hızını nanokristal yapı sayesinde 3 saatten 20 dk ya indirebilmiştir.
-Advectus Life Sciences nanoparçacıklarla beyin tümörü tedavisinde yol aldığını bildirmiştir.
-L’Oreal ve Lancome nanoteknolojiyi kozmetikte kullanmaya başlamışlardır.Daha derine nüfuz edebilen kremler vs.
-Gleevec adlı ilacı AIDS virüsüne,Actinium 225’i kanserli dokuya verecek taşıyıcı nanoyapılar üzerinde çalışılmaktadır. Lösemi,lenfoma,göğüs,over ve prostat Ca’ da farelerde denenmektedir. Crititech adlı firma paklitakseli nano ölçekli olarak over kanserinde uygulamış ve daha iyi sonuçlar almıştır.
-DM’da Boston Üniversitesi pankreatik hücre içeren silikon nano yapılar inşa etmiştir.
-Angstrom Medica firması kemik yapıyı güçlendiren nanokristaller geliştirmiştir.
-Astımda AC’e çabuk etkili nano ilaçlar üzerinde çalışılmaktadır.
-Nanoetiketleme ile ilaçların etki mekanizmaları daha kolay anlaşılacaktır.
-Novavax firması menapozda cillten emilebilen nanoparçacıklı bir östrojen krem üretmiştir.
-Kremler ile Şarbonun,cildin kimyasallarla temasının önlenmesi , akne tedavisi etkin olarak yapılabilecektir.
-Alzheimer,ALS,Kistik fibrozis gibi hastalıkların tedavilerinde çalışılmaktadır.
-Nanosensörler sayesinde protein ve DNA işaretleyicileri ile kanser dahil birçok hastalığın erken tanısı mümkün olabilecek ve adli tıp uygulamalarında hata payı düşecektir.
-Parkinson,Huntington,Şizofreni üzerine çalışmalar sürmektedir.
-Kromozom değiştirme ve onarma tedavileri ile genetik hastalıklar durdurulacaktır.
-Nöronlar nörotransmitter salacak şekilde beyine implante edilip Alzheimer gibi hastalıklar önlenebilecektir.
-Retina konisi ve roduna ,iç kulaktaki stereosilialara yönelik çalışmalar, deri yetiştirme (2002 ‘de FDA onayı aldı),organ yetiştirme çalışmaları devam etmektedir.Telomerlerin yaşlanma ile kısalmasının telomeraz enzimi ile önüne geçilebilecek ve yaşlanma durdurulabilecektir.
Biyoteknoloji & Nanoteknoloji Haberleri
-
Brezilyalı araştırmacılar yılan zehirinde biyoteknolojik potansiyele sahip iki yeni peptid keşfetti
-
Nano teknoloji ve gelişim süreci hakkında genel bir bakış
-
Yapay zeka araçları tıbbı dönüştürebilecek tamamen yeni proteinler tasarlıyor
-
Beynin işleyişinde yeni örüntüler
-
Gelişen Nanoteknoloji Kolorektal Kanseri ve Melanoma Kanserlerine Karşı Daha Etkili Mücadele Etmektedir
-
Kanser Teşhisinde ve Tedavisinde Nanoteknolojik Uygulamalar
-
“Nanoyüzücüler” toprak ve su temizliği konusunda gelecek vaat ediyor
-
Beyin implantları, hayal edilen elyazısını ekran üzerinde bir metne dönüştürüyor
-
Membranların nano ölçekli yapısını kontrol etmek temiz su ihtiyacı için önelidir.
-
Neden tasarlanmış proteinler, doğal proteinlerin aksine yüksek sıcaklıklara daha dayanaklıdır?
-
Kardiyovasküler hastalıkların tedavisinde organik nanopartiküller kullanılabilir mi?
-
Retinanın doğal yapısını taklit edebilen yapay göz geliştirildi
-
Kırmızı kan hücrelerinin tüm özelliklerini taşıyan sentetik hücreler üretildi
-
Yapay Zeka Biyoteknoloji'nin Gerçekleşmesine Yardımcı Oluyor.
-
Nano ölçekli görselleştirme: Bir hücrenin yapısına odaklanmak