Nanodotski motorji - prihodnost medicine
Zadnji pregled: 23.04.2024
Vsa vsebina iLive je pregledana ali preverjena, da se zagotovi čim večja dejanska natančnost.
Imamo stroge smernice za pridobivanje virov in samo povezave do uglednih medijskih strani, akademskih raziskovalnih institucij in, kadar je to mogoče, medicinsko pregledanih študij. Upoštevajte, da so številke v oklepajih ([1], [2] itd.) Povezave, ki jih je mogoče klikniti na te študije.
Če menite, da je katera koli naša vsebina netočna, zastarela ali drugače vprašljiva, jo izberite in pritisnite Ctrl + Enter.
Pravi prodor v medicini lahko zagotovijo različni nanoprodukti, danes pa že obstajajo številne takšne miniaturne naprave, vendar učinkovitega vira za takšne naprave še ni razvit. Znanstveniki iz Cambridgea so rahlo napolnili vrzeli na tem področju in uvedli miniaturne motorje, ki delujejo iz zunanjega vira svetlobe.
Delo nanodvirja spominja na delovanje vzmeti, saj je motor sestavljen iz zlatih nanodelcev, ki se držijo na snovem, podobnem polimeru, ki reagira na temperaturna nihanja. Ko se snov segreva z laserjem, se aktivna izhlapevanje vlage začne s pogodbo (kot vzmet), zaradi česar nanodvig nabira energijo svetlobe in jo shrani. Po izklopu svetlobnega vira - v tem primeru laser - se začne hlajenje snovi in aktivna absorpcija vlage začne. Kot rezultat se sprosti akumulirana energija, zlati delci pa povečujejo učinek ustvarjene sile.
Primerjaj z University of Cambridge razvili strokovnjaki naprave lahko drobne podmornice iz filma "Fantastic Voyage", v katerem so mini-čolni, ki potovanje v človeškem telesu, je treba odstraniti iz strdka žilni krvi, poleg tega pa nanomotorjev so dokaj velike sile glede na svojo težo in kot da so mravlje sposobne premakniti velike "obremenitve".
Razvijalci ugotavljajo, da je raztezanje snovi po izklopu svetlobnega vira zelo hitro, kar lahko primerjamo z mikroskopsko eksplozijo. Ta učinek povzročajo določene sile, ki se pojavijo med molekulami snovi. Takšne sile imajo precej močan vpliv na mikroskopski ravni, medtem ko se v normalnih pogojih komajda manifestirajo. Strokovnjaki so ugotovili, da so sile, ki pomagajo gecko kuščarjem, da se povzpnejo na navpične površine, pa tudi na glavo - pri tem jim pomagajo milijarde drobnih dlak na površini okončin.
Kot je navedeno, nanodvier nabira energijo svetlobe, ki se večinoma pretvori v privlačnost energije med gelnimi molekulami in zlatimi delci. Ko je energija privlačnosti odrezana, je sila osvoboditve zaradi zlata večkrat večja od običajne stiskanja materiala. Po mnenju znanstvenikov je pomanjkljivost nanodigatorja danes, da se energija sprošča hkrati v vseh smereh, zdaj pa so prizadevanja znanstvene skupine usmerjene v iskanje poti, ki bi pripomogla k usmerjanju pretokne energije v eni, pravi smeri.
Če znanstveniki dosegli svoje cilje in biti sposoben nadzirati pretok energije sprosti v nanomotorjev, te naprave so primerne za kontrolne nanobots ki zagotavljajo zdravila, obolelih organov ali spletnih mest, kot tudi daljinsko vodena orodja se uporabljajo med mikrokirurgiji.
Trenutno se skupina strokovnjakov iz Cambridgea razvija na osnovi nadzorovanih črpalk in ventilov za čipe, ki se uporabljajo v biosenzorjih in diagnostični opremi.
[