Национальный исследовательский ядерный университет «МИФИ» Факультет «Автоматика и электроника» Кафедра «Микро- и наноэлектроника» Курс «ПК-10» «Нанотехнологии в медицине» Преподаватель: доцент В.А. Лапшинский Подготовил студент гр. В5-27 Попова Е.В. Москва 2010 ( :59)

Что такое нанотехнологии? Нанотехнологии - совокупность приемов и методов, применяемых при изучении, проектировании, производстве и использовании наноструктур, устройств и систем, включающих целенаправленный контроль и модификацию формы, размера, взаимодействия и интеграции составляющих их наномасштабных элементов (около нм), для получения объектов с новыми химическими, физическими, биологическими свойствами.

Современное состояние и тенденции развития нанотехнологий в мире и России являются толчком для развития наномедицины.

Фармакология уже имеет в своем арсенале наночастицы, которые содержат лекарства и могут доставлять их в клетки. Широко применяются липосомы - сферические двухслойные мембраны, содержащие внутри лекарственные вещества.

Наноэлектромеханические устройства – это прототипы нанороботов. Они представляют собой машины, размер которых – с молекулу. Могут передвигаться, обрабатывать, выполнять заданные программы, а также передавать информацию.

Ученые недавно предложили трехмерную систему (3D) для изучения нанороботов, их поведения и взаимодействия с виртуальными биомолекулами в артериальных сосудах. Эту систему назвали NCD (Nanorobot Control Design). Это – революционный прорыв в области медицины. С помощью данной системы представится возможность визуализации процессов работы нанороботов внутри человеческого организма.

В данном современном устройстве есть: мотор пластины, благодаря которым он перемещается сортировочного винта дающий возможность ориентироваться в среде, которую он попал. С помощью винта происходит распознание клеток, которые необходимо лечить Что же представляет собой подобный механизм наноробота и как он выглядит?

Нанотехнологии и раковые клетки Уже долгие годы ученые придумывают все новые и новые методы борьбы с раковыми клетками, имеющие свои плюсы и минусы, биологические, хирургические и т.д. Как известно в последнее время интенсивно стали развиваться нанотехнологии, и их участие в медицине, и без участия в методах лечения рака здесь конечно не обошлось.

Дендромерные ДНК- наночастицы Дендромеры – крошечные разветвленные полимеры, способные связывать другие молекулы Они могут образовывать различные конструкции, которые могут служить "емкостями" для лекарств. Они хорошо соединяются с молекулами ДНК. При этом молекулы ДНК выступают в качестве "скелета" сложной молекулы, доставляющей лекарство. Они могут нести на себе различные молекулы: от лекарства и белковых маркеров до флуоресцентных агентов "Благодаря дендромерам мы можем доставить практически любое лекарство или диагностическое средство в любую клетку", - сказал Джеймс Бэйкер, профессор нанотехнологий и директор Центра Бионанотехнологий, образованного при Мичиганском университете.

Наночастицы - идеальное средство для доставки лекарств внутрь клетки. Дендромерная наночастица присоединяется к поверхности раковой клетки

Использование плазмонов

Нанопорошок и лазер Размер одной наночастицы более чем в 10 тысяч раз меньше толщины человеческого волоса В качестве исходного вещества для нанопорошка, используются железо и никель Введенный в организм порошок мгновенно всасывается больными клетками Раковые клетки по своей структуре очень рыхлые и пористые, а нановещество, наоборот, обладает огромной поглощательной способностью. Этими свойствами решили воспользоваться учёные: «накормить» прожорливые раковые клетки микроскопическими наночастицами. Скопления нанопорошка облучаются лазером Электропроводимость тканей организма намного меньше, чем у нанопорошка, поэтому лазер не приносит вреда здоровым клеткам. Он убивает лишь раковые клетки, напичканные нанопорошком, и опухоль исчезает за считанные дни.

Проблема применения нанотехнологий Прогнозируемый срок создания роботов-врачей, первая половина XXI века. В медицине проблема применения нанотехнологий заключается в необходимости изменять структуру клетки на молекулярном уровне, т.е. осуществлять молекулярную хирургию с помощью наноботов.

Заключение Неизвестно, будет ли медицина широко использовать подобные результаты исследований. Ведь лечение такими препаратами выльется в большие деньги. Однако, так или иначе, нанотехнологии - это новое слово в науке

Список литературы - Нанотехнологии в медицине: будущее за нанороботами Нанотехнологии и раковые клетки Что такое нанотехнологии? РЕЙ КУРЦВЕЙЛ и нано- технологии: Нанотехнологии в медицине!!!