Εφαρμογές της Νανοτεχνολογίας στην Ιατρική

2,515
-1

Published on

Παρουσίαση στα πλαίσια της ημερίδας "Η Νανοτεχνολογία στην Υπηρεσία του Ανθρώπου" (Ίδρυμα Ευγενίδου, Σάββατο 15 Νοεμβρίου 2008) από Δρ. Κατερίνα Αϋφαντή (Α.Π.Θ. / HARVARD / I.T.E),
Aλέξανδρος Λουίζος (Ν. Γεννηματάς / Α.Π.Θ.)

Published in: Education
0 Comments
1 Like
Statistics
Notes
  • Be the first to comment

No Downloads
Views
Total Views
2,515
On Slideshare
0
From Embeds
0
Number of Embeds
0
Actions
Shares
0
Downloads
31
Comments
0
Likes
1
Embeds 0
No embeds

No notes for slide

Εφαρμογές της Νανοτεχνολογίας στην Ιατρική

  1. 1. Εφαρμογές της Νανοτεχνολογίας στην Ιατρική Δρ. Κατερίνα Αϋφαντή Α . Π . Θ . / HARVARD / I.T.E A λέξανδρος Λουίζος Ν . Γεννηματάς / Α.Π.Θ.
  2. 2. <ul><li>Νανοεπιστήμη : Η επιστήμη του νανόμετρου (1 nm= 10 m) </li></ul>Φουλερένιο d 1 = 6 x 10 m Μπάλα d 2 = 3 x10 m Γη d 3 = 12x10 m -9 - 10 -1 6
  3. 3. <ul><li>Νανοτεχνολογία : Η τεχνολογία του νανόμετρου </li></ul>Μικρογρανάζι Αεροπλάνο Διαστημικός Ανελκυστήρας
  4. 4. <ul><li>Νανομηχανική: Η μηχανική του νανόμετρου </li></ul><ul><li>Δοκός/Πρόβολος </li></ul><ul><li>Αρχιμήδης – Bernoulli : σ = εΕ </li></ul><ul><li>Πεπερασμένα Στοιχεία </li></ul><ul><li>Νανοδοκός/Νανορόβολος </li></ul><ul><li>Κ.Ε.Α: </li></ul><ul><li>Μοριακά Δυναμικά </li></ul>
  5. 5. <ul><li>Η Έννοια της Κλίμακας: </li></ul>
  6. 7. <ul><li>Νανοαντικείμενα </li></ul><ul><li>Νανοσωματίδια </li></ul><ul><li>Κβαντικές Τελείες </li></ul><ul><li>Νανοσωλήνες </li></ul>150nm
  7. 8. <ul><li>Νανοδιατάξεις </li></ul><ul><li>Νανομεμβράνες </li></ul><ul><li>Νανοσύρματα </li></ul><ul><li>Νανοεπικαλύψεις </li></ul>
  8. 9. <ul><li>Νανομηχανές </li></ul><ul><li>NEMS: Νανοηλεκτρομηχανικά συστήματα/λιθογραφία </li></ul><ul><li>Νανορομπότ </li></ul>
  9. 10. Νανοϊατρική <ul><li>Διάγνωση/Ανίχνευση Ασθενειών </li></ul><ul><ul><li>Βιοαισθητήρες </li></ul></ul><ul><ul><ul><li>Νανοηλεκτρομηχανικά συστήματα ( NEMS) </li></ul></ul></ul><ul><ul><ul><li>Τρανζίστορ από νανοσύρματα πυριτίου ( NW ) </li></ul></ul></ul><ul><ul><li>Μοριακή Απεικόνιση </li></ul></ul><ul><ul><ul><li>Νέες δυνατότητες απεικόνισης με κβαντικές τελείες λόγω </li></ul></ul></ul><ul><ul><ul><li>των οπτικών τους ιδιοτήτων ( QD) </li></ul></ul></ul><ul><ul><ul><li>Νέες δυνατότητες ανίχνευσης με νανοσωματιδία με τη </li></ul></ul></ul><ul><ul><ul><li>χρήση των Ραδιο/Ηλεκτρο/Μαγνητικ ών ιδιότητ ων τους ( NP) </li></ul></ul></ul><ul><li>Θεραπεία/Φαρμακευτική Αγωγή </li></ul><ul><ul><li>Επιλεκτική/Στοχευμένη Μεταφορά Φαρμάκων: </li></ul></ul><ul><ul><li>Ιστοί: Αγγεία </li></ul></ul><ul><ul><li>Όργανα: Ήπαρ, νεφρά </li></ul></ul><ul><ul><li>Ελεγχόμενη Απελευθέρωση Φαρμάκων σε κύτταρα </li></ul></ul><ul><ul><li>καρκινικά κύτταρα, νευρικά κύτταρα (Α lzheimer, Parkinson) </li></ul></ul><ul><li>Χειρουργική/Παρεμβατική Ιατρική </li></ul><ul><ul><li>Μικρο/νανο εμφυτεύματα </li></ul></ul><ul><ul><li>M ικρο/νανο ρομπότ </li></ul></ul>
  10. 11. <ul><li>Διάγνωση/Ανίχνευση Ασθενειών </li></ul><ul><li>NEMS : Διάταξη Νανοπροβόλων που χρησιμοποιούνται ως αισθητήρες για την ανίχνευση μάζας. Κατά τη δέσμευση των μορίων στα αντισώματα των προβόλων δημιουργούνται επιφανειακές τάσεις λόγω βιοχημικών αντιδράσεων, οι οποίες δημιουργούν κάμψη. Ο βαθμός κάμψης εξαρτάται από τη φύση των δεσμευόμενων μορίων και με τον τρόπο αυτό γίνεται η αναγνώρισή τους. </li></ul><ul><li>Εφαρμογή στην ανίχνευση βακτηριών, ιών με μηχανική τάση </li></ul>Πρόβολος με ανίχνευση Τα μόρια αλληλεπιδρούν με την επιφάνεια δημιουργώντας τάσεις στον πρόβολο Περιοχή με επικάλυψη που μπορεί να δεσμεύσει συγκεκριμένα μόρια Πρόβολος χωρίς ανίχνευση 0,5 µm Πρόβολος ( πορτοκαλί ) με piezo resistor ( κίτρινο ) Αντισώματα Αδέσμευτοι Όγκοι/Βακτήρια/Ιοί Δεσμευμένοι Όγκοι/Βακτήρια/Ιοί Πρόβολος υπό κλίση
  11. 12. <ul><li>Κβαντικές τελείες: (νανοκρυσταλλικοί ημιαγωγοί με ενισχυμένες ιδιότητες φθορισμού) προστέθηκαν σε ειδικά βιομόρια δημιουργώντας ευαίσθητους αισθητήρες που στοχεύσαν και αναγνωρίσαν συγκεκριμένα καρκινικά κύτταρα . Η ισχυρή εκπομπή φωτός σε συγκεκριμένο μήκος κύματος έδωσε τη δυνατότητα για τον ακριβή εντοπισμό του καρκίνου μέσα στον οργανισμό </li></ul><ul><li>Εφαρμογή στην εντόπιση καρκινικών κυττάρων με εκπομπή φωτός . </li></ul>Nature Biotechnology 22, 969-976 2004
  12. 13. <ul><li>Τρανζίστορ : To δυναμικό στις άκρες των νανοκαλωδίων μεταβάλλεται όταν έρθει σε επαφή με μια πρωτείνη και την αλλαγή αυτή ανιχνεύει ο ηλεκτρονικός υπολογιστής </li></ul><ul><li>Εφαρμογή στην ανίχνευση ιών, βακτηριών με ηλεκτρικό ρεύμα </li></ul>τα μόρια κυλούν μέσα σε ρευστό κανάλι Επιλεκτική δέσμευση πρωτεϊνών σε κατάλληλο νανοκαλώδιο Νανοκαλώδια Πληροφορίες μεταδίδονται σε υπολογιστή Ρεύμα 2cm
  13. 14. 2. Θεραπεία/Φαρμακευτική Αγωγή Fe 3 O 4 Επιλεκτικότητα 16µm Gd-DTPA-BMA Matrix PLLA <ul><li>Πολυλειτουργικό </li></ul><ul><li>Βιοσυμβατό </li></ul><ul><li>Βιοδιασπώμενο </li></ul><ul><li>Μη-τοξικό </li></ul><ul><li>Νανοσωματίδιο: από πολυμερές με φάρμακο στο εσωτερικό και μαγνητικούς νανοκρυστάλλους. Το νανοσωματίδιο καθοδηγείται με μαγνητικό πεδίο στην περιοχή που θέλουμε μέσω των αγγείων και εκεί απελευθερώνει το φάρμακο μόνο στα πάσχοντα κύτταρα. </li></ul><ul><li>Εφαρμογή στη στοχευμένη απελευθέρωση φαρμάκου με χρήση μαγνητικών ιδιοτήτων του νανοσωματιδίου </li></ul>
  14. 15. <ul><li>Νανοσωλήνες: από πρωτεϊνες που καλύπτεται από λιπίδια και στην επιφάνεια βρίσκονται πρωτεϊνες στόχευσης των πάσχοντων κυττάρων. Το φάρμακο βρίσκεται στον πυρήνα του νανοσωλήνα και απελευθερώνεται με την είσοδο στα κύτταρα. </li></ul><ul><li>Εφαρμογή στην ελεγχόμενη αποθήκευση/επιλεκτική απελευθέρωση φαρμάκων. </li></ul>Απελευθέρωση φαρμάκου από νανοσωλήνα http://bionano.rutgers.edu/mru.html Έξυπνοι βιονανοσωλήνες http://www.voyle.net νανοσωλήνας λιποειδών προτεϊνών λιπιδικό στρώμα δακτύλιοι
  15. 16. <ul><li>Εμφυτεύματα για αντικατάσταση οστών από κράμα Τιτανίου επικαλυμμένα με νανοπορώδη Αλουμίνα ( Al 2 O 3 ) </li></ul><ul><li>Εφαρμογή για αύξηση βιοσυμβατότητας και λειτουργικότερη συνένωση με τα οστά. </li></ul>Εμφυτεύματα με επικάλυψη νανοπορώδους Αλουμίνας http://www.sciencemuseum.org.uk 3. Χειρουργική / Παρεμβατική Ιατρική <ul><li>Μικρο/νανο εμφυτεύματα </li></ul>
  16. 17. <ul><li>Αγγειονάρθηκες ( stents) για την αντιμετώπιση της στένωσης αρτηριών με επικάλυψη νανοπορώδους Αλουμίνας - Al 2 O 3 </li></ul><ul><li>Εφαρμογή στην πρόληψη της επαναστένωσης και στην βελτιστοποίηση της βιοσυμβατότητας </li></ul>Stent επικαλυμμένο με νανοπορώδη ( Al 2 O 3 ) νανοπορώδη ( Al 2 O 3 ) επιφάνεια
  17. 18. <ul><li>Φυσιολογικό Οστό </li></ul><ul><li>Nanobon e </li></ul><ul><li>Συνθετικοί Ιστοί: Νανοδομημένοι κρύσταλλοι υδροξυαπατίτη που αντικαθιστούν το οστό </li></ul><ul><li>Βιοσυμβατά αντίγραφα των φυσιολογικών ιστών </li></ul>
  18. 19. <ul><li>Μικροκατασκευή με λαβίδες σύλληψης που κινείται με μαγνητικό πεδίο και λαμβάνει δείγμα ιστού όταν δεχτεί χημικό ερέθισμα. </li></ul><ul><li>Gracias Laboratory, John Hopkins University, USA </li></ul><ul><li>Μικρό μέγεθος, εύκολη πρόσβαση στους ιστούς, ελάχιστο τραύμα. </li></ul>100μ m <ul><li>Μικρο/νανο Ρομπότ </li></ul>
  19. 20. <ul><li>Εργαστηριακή εφαρμογή ενός νανορομπότ </li></ul><ul><li>Το χειρουργικό τραύμα θα είναι ελάχιστο. </li></ul>
  20. 21. Βηματοδότες έχουν χρησιμοποιηθεί στη θεραπεία δύσκολων νευρολογικών παθήσεων που δεν αντιμετωπίζονται με φαρμακευτική αγωγή, όπως σε προχωρημένη νόσο του Parkinson, βαριά κατάθλιψη, παράλυση εγκεφαλικής αιτιολογίας . <ul><li>Κατερίνα Αϋφαντή: Μηχανικό μοντέλο του κύκλου φόρτισης σε μπαταρίες λιθίου για την αποφυγή της θραύσης του υλικού. Βελτιστοποίηση του υλικού των ηλεκτροδίων. </li></ul><ul><li>Αποτελεσματικότερος βηματοδότης και ηλεκτρόδια </li></ul><ul><li>Επαναδέγερση νευρικών κυττάρων σε τετραπληγικό ασθενή </li></ul>
  21. 22. <ul><li>Θεραπεία Εγκεφαλικής Παράλυσης με Βηματοδότη </li></ul>
  22. 23. Το Μέλλον της Νανοϊατρικής Νανοκυκλώματα που αλληλεπιδρούν με τα εγκεφαλικά κύτταρα Νανοδομημένα Προσθετικά Μέλη Όργανα για μεταμόσχευση πλήρως συμβατά Νανορομπότ που καθαρίζουν τις αρτηρίες
  1. A particular slide catching your eye?

    Clipping is a handy way to collect important slides you want to go back to later.

×