1. L/O/G/O
Нанотехнологии в медицине и фармации
Выполнили ученицы 9 класса
МБОУ «СОШ №3 с УИОП
г. Котовска Тамбовской области»
Никишина Полина и Пашкина Ольга
2. Наночастицы
Сегодня много говорят о том, что человечество стоит на пороге
новой научно-технической революции — нанотехнологической.
Пожалуй, не существует исчерпывающего определения
понятия«нанотехнология», но по аналогии с микротехнологиями
можно сказать, что это технологии, оперирующие величинами
порядка нанометра (1 нм = 10–9 м), ничтожно малыми величинами,
которые в сотни раз меньше длины волны видимого света,
сопоставимыми с размерами атомов. Поэтому переход
от«микро» к «нано» — это даже не переход, а скачок от манипуляций
веществами к манипуляциям отдельными атомами.
3. Наночастицы
Наночастицы существуют в космосе, атмосфере, гидросфере, горных
породах и магме, образующейся в глубинных зонах Земли.
Известно, что химия и физика наночастиц сильно отличаются от
химии и физики макроэлементов; именно наночастицы являются так
называемым зародышем, из которого образуются крупные кристаллы
полезных ископаемых и силикатов.
4. Из истории нанотехнологии: все
меньше, и меньше, и меньше
Отцом нанотехнологии можно
считать греческого философа
Демокрита. Примерно в 400 г.
до н.э. он впервые
использовал слово «атом»,
что в переводе с греческого
означает«нераскалываемый»,
для описания самой малой
частицы вещества.
5. Из истории нанотехнологии: все
меньше, и меньше, и меньше
1905 г. — Альберт Эйнштейн
доказал, что размер молекулы
сахара составляет примерно 1
нм.
1931 г. — немецкие физики Макс
Кнолл и Эрнст Руска создали
электронный микроскоп, который
впервые позволил исследовать
нанообъекты.
1959 г. — американский физик,
Нобелевский лауреат Ричард
Фейнман опубликовал работу, в
которой оценил перспективы
глобальной «миниатюризации».
6. Из истории нанотехнологии: все
меньше, и меньше, и меньше
1968 г. — Альфред Чо и
Джон Артур, сотрудники
научного подразделения
американской
компании «Bell»,
разработали теоретические
основы нанотехнологии при
обработке поверхностей.
1974 г. — японский физик
Норио Танигучи ввел в
научный оборот
термин «нанотехнологии» и
предложил использовать
его для обозначения
механизмов размером
менее 1 мк (1 мк = 10–6 м).
1985 г. — американские
физики Роберт Керл,
Хэрольд Крото и Ричард
Смэйли создали
технологию, позволяющую
точно измерять предметы
диаметром 1 нм.
7. Из истории нанотехнологии: все
меньше, и меньше, и меньше
1989 г. — Дональд Эйглер,
сотрудник компании «IBM»,
выложил название своей
фирмы атомами ксенона.
1998 г. — голландский
физик Сеез Деккер создал
транзистор на основе
нанотехнологий.
1999 г. — американские
физики Джеймс Тур и Марк
Рид определили, что
отдельная молекула
способна вести себя так же,
как молекулярные цепочки.
8. Из истории нанотехнологии: все
меньше, и меньше, и меньше
2000 г. — правительство США поддержало создание
Национальной инициативы в области нанотехнологии
(National Nanotechnology Initiative). Из федерального
бюджета на проведение нанотехнологических
исследований было выделено 500 млн долларов, а в
2002 г. ассигнования составили 604 млн долларов.
9. Новые свойства, новые
структуры, новое качество
Нанотехнология развивается в трех направлениях:
изготовление электронных схем с активными
элементами, размеры которых сравнимы с
таковыми молекул и атомов;
разработка и изготовление наномашин —
механизмов и роботов размером с молекулу;
непосредственная манипуляция атомами и
молекулами, сборка из них всего существующего.
10. Нанотехнологии в фармации
Применение нанотехнологий в
фармации оказалось весьма
плодотворным. В течение последних
10–15 лет на основе давно и хорошо
известных лекарственных веществ
(ЛВ) созданы препараты,
обладающие новыми свойствами.
Традиционные лекарственные формы
не обеспечивают доставку ЛВ внутрь
целевых клеток. Эту задачу могут
решить наноносители, с помощью
которых возможен целенаправленный
транспорт ЛВ в орган-мишень или
ткань-мишень, что является одним из
базовых элементов технологии
контролируемого высвобождения ЛВ.
11. Что же представляют собой
наноносители?
Первый — собственно
наночастицы, представляющие
монолитные, обычно сферические
образования, которые содержат
ЛВ по всей массе частицы или
только на ее поверхности.
Выделение ЛВ из наночастицы
происходит постепенно с
контролируемой скоростью.
Второй вид наноносителей —
нанокапсулы. Это полые
сферические контейнеры
(толщина стенки ~10–30 нм),
содержащие жидкую среду, в
которой растворено ЛВ. Скорость
высвобождения регулируется
дизайном нанокапсул и способом
их получения.
12. Нанотехнологии в фармации
Ученые полагают, что наноносители чрезвычайно
перспективны с точки зрения введения вакцин, а также
генетического материала.
По прогнозам специалистов, препараты на
наноносителях получат широкое распространение уже в
ближайшие годы.
13. Нанотехнология — будущему
Медицина: создание молекулярных роботов-врачей,
которые «жили» бы внутри человеческого организма,
устраняя возникающие генетические повреждения и
предотвращая старение клеток. Достижение
бессмертия. Прогнозируемый срок реализации: вторая
половина XXI века.
14. Нанотехнология — будущему
Биология: «внедрение» в живой организм на уровне
атомов. Последствия — от
«восстановления» вымерших видов до создания новых
типов живых существ, биороботов. Прогнозируемый
срок реализации: середина XXI века.
16. Нанотехнология — будущему
Разумная среда обитания: окружающая среда
станет «разумной» и исключительно комфортной для
человека за счет внедрения логических наноэлементов
во все ее атрибуты. Прогнозируемый срок реализации:
после XXI века…
