Trendlink - elemzés készíti a nanotechnológiát
Közreműködik: Tintahal 39 2014.09.23
A nanotechnológia kifejezést 1986-ban vezette be Kaliforniában született fizikus, K. Eric Drexler. A nanotechnológiát olyan technikák összességeként határozta meg, amelyekkel egy és 100 nanométer közötti részecskék előállíthatók és módosíthatók. Ez a meghatározás óriási terjedelmű volt, mivel a világ szinte minden anyagának ilyen kicsi a mikrostruktúrája. Ez összekapcsolódást eredményezett olyan sokféle tudományterület között, mint a kémia, az anyagtudomány, a szilárdtestfizika, a gyógyszerészet, a biokémia, a molekuláris biológia és az elektrotechnika mind koncepcionális, mind alkalmazási szinten.
Csaknem negyed évszázaddal később az atomok manipulálásának köszönhetően teljesen új tulajdonságokkal rendelkező nanoszerkezeteket lehet létrehozni. A tudományos és az alkalmazás-orientált területek - a biotól az informatikán át a kognitív tudományokig - szoros kapcsolatban állnak egymással, ami a projektmenedzsment növekvő kultúrájának is köszönhető.
Jelenleg még mindig az a helyzet, hogy a nanotechnológiában számos megközelítés szerepel a kutatásban és a fejlesztésben.
Például nanocsövek gyártása során. Eddig mindig különböző szerkezetű csövek keverékét hozták létre, amelyek nem mind alkalmasak a kívánt alkalmazásra. A kutatók 20 éve keresik azokat a módszereket, amelyekkel egyszerre csak egyetlen típusú nanocsöveket lehet előállítani. A szén nanocsövek ígéretes építőelemek a mikroelektronikától a szélturbina építésig. Ezekkel az elektronikus és az elektro-optikai alkatrészeket a korábbinál még kisebb és még gyorsabb kapcsolási időkkel lehetne gyártani. Azonban a legkisebb szerkezeti különbségek, például az atomrács átmérőjében vagy illesztésében, drámaian megváltoztathatják az elektronikus tulajdonságokat.
A nanoelektromechanikus rendszereket (NEMS) ígéretes jövő technológiának tekintik. Ezek az apró nanogépek a kábítószereket kifejezetten a testben történő működésükhöz juttathatják, mivel az építőipari robotok reprodukálják és összeszerelik önmagukat és más alkatrészeket, de egyfajta mobil nano munkacsoportként is felismerik a mérgező vagy káros anyagokat, és esetleg közvetlenül deaktiválják őket. Számos kísérletet tettek már ilyen nanomotorok gyártására. Egyes kutatócsoportok biológiai anyagokat és molekulákat használnak kiindulópontként, míg mások inkább a műszaki alkatrészek szélsőséges miniatürizálására koncentrálnak.
Az austini Texasi Egyetem kutatói most kifejlesztettek egy miniatűr szintetikus gépet, amely kisebb, gyorsabb és energiahatékonyabb, mint bármelyik elődje. Az új nanomotort alulról felfelé építve tervezték, vagyis a kutatók nanohuzalokból, mágnesekből és apró mikroelektródákból állítják össze, a változó elektromos mezők segítik a nanokomponensek mozgatását és összekapcsolását. A kész motor hasonlít egy hengerre, amelyhez propeller van csatlakoztatva. Kisebb, mint egy mikrométer, beleértve a légcsavart, és ezért elférne egy emberi sejtben. A hozzá kapcsolt kémiai anyag célzottan szabadulhat fel a légcsavarok forgatásával. "Mechanikus forgatással tudtuk szabályozni a molekula felszabadulásának sebességét - ez azt jelenti, hogy a nanomotorunk az első, amelyben ilyen módon szabályozhatja a gyógyszer felszabadulását" - magyarázza Fan. "Ez segít nekünk a dolgok új módjainak kutatásában. A gyógyszerkibocsátás és a sejtkommunikáció elősegítése. "
A véráramban működő nanogépek vagy robotok minden bizonnyal még mindig a nanotechnológia víziói az orvostudományban. A "kábítószer-célzás" területén végzett kutatások azonban meglehetősen előrehaladottak. Itt a nanorészecskéket használják gyógyszerkompként. Egy speciális bevonat segítségével el lehet érni, hogy a nanorészecskéket csak egy bizonyos típusú sejtek szívják fel. Ha egy gyógyszert egy ilyen módon előállított nanorészecskéhez kötnek, akkor a gyógyszereket pontosan és szelektíven lehet szállítani kizárólag a beteg sejtekbe. Különösen a nanotechnológia által kínált lehetőségeket kutatják az olyan neurológiai betegségek kezelésében, mint az Alzheimer vagy a Parkinson, mivel a nanorészecskék a hagyományos gyógyszerekkel ellentétben képesek átjutni a vér-agy gáton.
A vér-agy gát megvédi az agyat a vérben keringő kórokozóktól, méreganyagoktól és hírvivő anyagoktól. Ez egy nagyon szelektív szűrő, amelyen keresztül az agy szükséges tápanyagokat juttatja el, és eltávolítják a keletkező anyagcseretermékeket. Az ellátást és az ártalmatlanítást speciális szállítási folyamatok garantálják. Másrészt az agy ezen védelmi funkciója bonyolítja számos neurológiai betegség gyógyszeres kezelését, mivel számos hatóanyag sem lépheti át a vér-agy gátat. A vér-agy gát legyőzése aktuális kutatási terület e betegségek kezelésére is. Csak nagyon kevés - rendkívül ritka - betegség kapcsolódik közvetlenül a vér-agy gáthoz, míg önmagában jelentősen nagyobb számú elterjedt betegség érintheti. A vér-agy gát ily módon okozott zavara vagy károsodása nagyon komolyan veszendő komplikáció.
2010-ben német kutatóknak sikerült állatkísérletekben először rákgyógyszereket tartalmazó nanokapszulákat csempészniük közvetlenül az agydaganatokba: Apró kapszulákat hoztak létre, amelyek átcsúszhatnak az agy gátjain, hogy aztán a rákellenes szereket a rákos sejtek közvetlen közelében helyezzék el. hogy kiadja. Jelentették, hogy egy rákellenes gyógyszer mellékhatásai, például a fogyás, a bőrproblémák vagy az emésztési rendellenességek is jelentősen alacsonyabbak voltak. A kutatók ennek okát a lipidhéjban látják, amelyet a hatóanyag köré helyeztek: megvédi a test többi részét a drogtól - csak a megcélzott helyen hat. A kutatók szerint azonban még néhány évbe telik, mire felkészült a piacra.
Forduljunk most az orvostudomány nanotechnológia területén működő vállalatokhoz.
A Nanostart AG (ISIN Nanostart AG (DE000A0B9VV6)) nanotechnológiai vállalatokra összpontosító befektetési társaság. Világszerte meghatározza a fiatal, ígéretes vállalatokat és befektet azokba, amelyek kiemelkedő nanotechnológiai terméket vagy folyamatot fejlesztettek ki, és sikeresen szeretnék azt értékesíteni.
Részvétel többek között a következő vállalatoknál létezik:
A MagForce AG (ISIN MagForce AG (DE000A0HGQF5)) a nanotechnológia alapú rákterápia területén vezető vállalat és világszerte az első olyan vállalat, amely európai jóváhagyást kapott egy nanorészecskéket tartalmazó orvostechnikai eszközhöz. A MagForce AG NanoTherm terápiája egy új típusú eljárás a daganatok helyi kezelésére. A vállalat jelenleg a terápia piaci bevezetését szorgalmazza Németországban. A terápiás folyamat alapját a vasoxidot tartalmazó nanorészecskék alkotják, amelyek a terápia kezdetekor közvetlenül a tumorba kerülnek, egy biopsziához hasonló folyamatban. Ezután a beteget a mágneses mező applikátorba helyezik, amely váltakozó, emberre ártalmatlan mágneses teret generál. A nanorészecskéket ez a nagy frekvenciájú mágneses mező rezgésbe hozza, amely hőt hoz létre közvetlenül a tumorszövetben. Ennek eredményeként, az elért hőmérséklettől és a kezelés időtartamától függően a tumorsejtek vagy közvetlenül megsemmisülnek, vagy szenzibilizálódnak a kísérő rádió- vagy kemoterápiára.
Július végén a társaság bejelentette a MagForce USA, Inc. létrehozását, egyidejűleg engedély átruházásával a NanoTherm terápia fejlesztésére és forgalmazására, különös tekintettel az agy és a prosztatarák kezelésére. A MagForce USA, Inc. leányvállalata lesz felelős a MagForce technológiájának és termékeinek észak-amerikai piacának (USA, Mexikó és Kanada) fejlesztéséért. Csak az Egyesült Államokban évente 10 milliárd dollárt költenek prosztatarák kezelésére. A MagForce kifejleszteni és bevezetni kívánja technológiáját a köztes prosztatarák új, fókuszált kezeléseként, amelyben a rákos szövetet pontosan megsemmisítik az egészséges szövet károsítása nélkül.
A Transparency Market Research által 2014. január elején közzétett "Nanomedicine" jelentés szerint a nanomedicina értékesítése becslések szerint 2012-ben 78,54 milliárd USD lesz, és várhatóan 2019-ben eléri a 177,60 milliárd USD értéket. Vagyis várhatóan 12,3% -os éves növekedési ütemben nő 2013-tól 2019-ig.
Örülnék, ha hozzászólásokat és észrevételeket kapnék erről a témáról.