• Різне

    Наноматеріали та їх застосування, Позитивна сторона використання наноматеріалів

    20.02.2017

    Наноматеріали та їх застосування

    Наночастинки та наноматеріали володіють комплексом фізичних, хімічних властивостей і біологічною дією, які часто радикально відрізняються від властивостей цього ж речовини у формі суцільних фаз або макроскопічних дисперсій.

    Наноматеріали та їх застосування, Позитивна сторона використання наноматеріалів

    Рис. 3 — Капсули з наноматеріалу, використовувані для адресної доставки.[3]

    В даний час основні області застосування наноматеріалів — це: техніка,( де визначається унікальними властивостями наноматеріалів, відмінних від властивостей речовин у звичайної (макродисперсною) формі, стає створення високоміцних, у тому числі композитних, конструкційних матеріалів), мікроелектроніка та оптика (мікросхеми, комп’ютери, оптичні затвори і т. д.), енергетика (акумулятори, паливні елементи, високотемпературна надпровідність та ін), хімічна технологія, військова справа, наукові дослідження (мітки і індикатори), охорона довкілля (наночипы і наносенсоры). У медицині наноматеріали знаходять застосування для цілей транспорту лікарських засобів, в шовних і перев’язувальних матеріалах, для створення біосумісних імплантатів та ін. У парфумерно-косметичної промисловості наночастинки використовуються як складова частина сонцезахисних кремів; у сільському господарстві — для більш ефективної доставки засобів захисту рослин і добрив, для нанокапсулирования вакцин; передбачається використання наночасток для доставки ДНК рослини в цілях генної інженерії. У харчовій промисловості наноматеріали знаходять застосування у фільтрах для очищення води, при одержанні більш легких, міцних, більш термічно стійких і володіють антимікробною дією пакувальних матеріалів, при збагаченні харчових продуктів мікронутрієнтів. Використання наночіпов передбачається для ідентифікації умов і термінів зберігання харчової продукції і виявлення патогенних мікроорганізмів.

    Більшість наноматеріалів може володіти зовсім іншими фізико -хімічними властивостями та біологічною дією. У зв’язку з цим вони належать до матеріалів і продукції потенційного ризику для здоров’я людини і середовища проживання наноматеріали можуть. Частково тому наноматеріали широко не використовуються в медицині і інших промислових областях. Нижче будуть показані позитивні і негативні сторони використання наноматеріалів.[2, 3, 4, 5]

    Наноматеріали та їх застосування, Позитивна сторона використання наноматеріалів

    Рис. 4 — Одна з моделей наноробота, що використовується в медичних цілях. На жаль повністю функціональні нанороботи ще не винайдені.[3]

    Позитивна сторона використання наноматеріалів

    Наноматеріали та їх застосування, Позитивна сторона використання наноматеріалів

    Рис. 5 — Шкірний покрив в розрізі. Червоні точки видні на зображенні — наночастинки розміром 1 мкм. [3]

    Використання наноматеріалів у медицині дозволяє проводити діагностику захворювань на ранній стадії, в перспективі — на рівні одиничних клітин. В якості прикладу можна навести діагностику за допомогою магнітних наночастинок. При введенні в організм суспензії з таких частинок вони захоплюються макрофагами. Якщо десь є пухлина або протікає запальний процес, «мічені» макрофаги спрямовуються туди і можуть бути легко виявлені за допомогою магнітного томографа. Іншим прикладом служать квантові точки, що мають, подібно до атомів, дискретним спектром випромінювання. Оброблені певним чином, вони можуть маркувати ракові клітини, що вже підтверджено експериментами на мишах. Або ж суспензію із зелених квантових точок можна вводити в судини для візуалізації кровоносної системи. Якщо в якомусь місці пошкоджений маленький посудину або капіляр, це буде чітко видно, оскільки в тканинах людського організму немає зеленого кольору.

    Наноматеріали та їх застосування, Позитивна сторона використання наноматеріалів

    Рис. 6 — Наношестерни молекулярного розміру.[3]

    Наноматеріали дозволили зробити адресну доставку ліків більш ефективною. У подальшій перспективі планується реалізувати доставку ліків і генів до уражених клітин. Це набагато підвищує можливості лікування онкологічних та деяких інших захворювань сильнодіючими препаратами з яскраво вираженими побічними діями.

    Використання наноматеріалів в регенеративній медицині. Її мета — мобілізація власних можливостей організму на боротьбу з такими захворюваннями, як діабет, остеоартрит, ураження серцевого м’яза і центральної нервової системи. В основі регенеративної медицини лежить доставка до уражених ділянок тіла біосумісних матеріалів, стовбурових клітин, а також сигнальних молекул, що ініціюють регенеративні процеси на клітинному рівні.

    Особливі перспективи відкривають нанотехнології в області харчування людини. Так у справжні час вже масово виробляються «розумні» упакування для харчових продуктів, які не тільки забезпечують антимікробні властивості, баланс вологості і газопроникності, але і здатні сигналізувати споживачам про минулому терміні придатності продука.

    На основі нанотехнологій розробляються нові типи харчових добавок дозволяють при відповідний кулінарної обробки надавати продукту нові кулінарні властивості(колір, аромат, смак).[3,4,5,7]

    Короткий опис статті: наноматеріали в медицині Навчальні матеріали, лекції, конспекти, курси, підручники, книги

    Джерело: Наноматеріали та їх застосування, Позитивна сторона використання наноматеріалів — Токсичність наноматеріалів: докази і припущення — Студентська бібліотека онлайн

    Також ви можете прочитати