Új kiadványok
A nanomotorok jelentik az orvostudomány jövőjét
Utolsó ellenőrzés: 02.07.2025
Minden iLive-tartalmat orvosi szempontból felülvizsgáltak vagy tényszerűen ellenőriznek, hogy a lehető legtöbb tényszerű pontosságot biztosítsák.
Szigorú beszerzési iránymutatásunk van, és csak a jó hírű média oldalakhoz, az akadémiai kutatóintézetekhez és, ha lehetséges, orvosilag felülvizsgált tanulmányokhoz kapcsolódik. Ne feledje, hogy a zárójelben ([1], [2] stb.) Szereplő számok ezekre a tanulmányokra kattintható linkek.
Ha úgy érzi, hogy a tartalom bármely pontatlan, elavult vagy más módon megkérdőjelezhető, jelölje ki, és nyomja meg a Ctrl + Enter billentyűt.
Az orvostudományban igazi áttörést hozhatnak a különféle nanoeszközök, és ma már számos ilyen miniatűr eszköz létezik, de az ilyen eszközökhöz hatékony áramforrást még nem fejlesztettek ki. A cambridge-i tudósok némileg pótolták a hiányosságokat ezen a területen, és bemutattak olyan miniatűr motorokat, amelyek külső fényforrásról működnek.
A nanomotor működése egy rugó működéséhez hasonlít, maga a motor arany nanorészecskékből áll, amelyeket egy polimer, gélszerű anyag tart, amely reagál a hőmérséklet-ingadozásokra. Amikor az anyagot lézerrel melegítik, a nedvesség aktívan elpárolog, az anyag zsugorodni kezd (mintha rugózna) - ennek eredményeként a nanomotor fényenergiát halmoz fel és tárol. A fényforrás - jelen esetben a lézer - kikapcsolása után az anyag elkezd lehűlni és aktívan elnyeli a nedvességet. Ennek eredményeként a felhalmozott energia felszabadul, és az aranyrészecskék a létrehozott erő hatásának fokozására szolgálnak.
A cambridge-i szakemberek által kifejlesztett eszközök összehasonlíthatók a „Fantasztikus utazás” című film apró tengeralattjáróival, amelyekben mini tengeralattjárók utaztak az emberi testen keresztül, hogy eltávolítsák a vérrögöt az erekből. Ráadásul a nanomotorok saját súlyukhoz képest meglehetősen nagy erővel rendelkeznek, és a hangyákhoz hasonlóan képesek nagy „terhek” mozgatására.
A fejlesztők megjegyzik, hogy az anyag tágulása a fényforrás kikapcsolása után rendkívül gyorsan következik be, ami egy mikroszkopikus robbanáshoz hasonlítható. Ezt a hatást az anyag molekulái között fellépő bizonyos erők okozzák. Az ilyen erők mikroszkopikus szinten meglehetősen erősen nyilvánulnak meg, míg normál körülmények között szinte nem jelentkeznek. A szakértők megjegyezték, hogy pontosan ezek az erők segítik a gekkógyíkokat a függőleges felületeken, valamint a fejjel lefelé mászásban - ebben a végtagjaik felszínén található apró szőrszálak milliárdjai segítenek nekik.
Amint azt megjegyezték, a nanomotor fényenergiát halmoz fel, amelynek nagy része a gélmolekulák és az aranyrészecskék közötti vonzási energiává alakul. Amikor a vonzási energia megszakad, az aranyból felszabaduló erő többszöröse az anyag hagyományos összenyomásakor felszabaduló erőnek. A tudósok szerint a nanomotor hátránya napjainkban az, hogy az energia minden irányban egyszerre szabadul fel, és a tudományos csoport erőfeszítései most arra irányulnak, hogy megtalálják a módját az energiaáramlás egyetlen, kívánt irányba terelésének.
Ha a tudósok elérik céljukat, és képesek lesznek szabályozni a nanomotorokban felszabaduló energia áramlását, az ilyen eszközök felhasználhatók lehetnek olyan nanobotok vezérlésére, amelyek gyógyszereket juttatnak az érintett szervekbe vagy területekre, valamint a mikrosebészet során használt távirányítású eszközökhöz is.
A cambridge-i csapat jelenleg nanomotorokon alapuló, vezérelt szivattyúkat és szelepeket fejleszt bioszenzorokban és diagnosztikai berendezésekben használt chipekhez.
[