I forbindelse med artiklen:
”viden og holdninger til nanoteknologi”
er jeg på
forsker.net
blevet spurgt om, hvad min holdning til nanoetik er.
Jeg tror egentlig ikke på nanoetik som et selvstændig felt. Jeg mener,
nanoetikken
er en del af hvad man vel kalder videnskabsetik. Men jeg vil alligevel godt prøve at forholde mig til nanoetik.
Jeg mener, vi må sikre, at de produkter, der bliver udviklet, har mindst mulig risiko. Vi skal sørge for, at produkterne ikke er farlige, hverken for dem der producerer dem, for miljøet eller for dem der skal bruge produktet. Dette sikres allerede nu med den viden, der er inden for risikovurdering. Desuden er der lovgivning, der også regulerer nanoteknologi-området. Vi kan altid blive bedre til at vurdere, om et materiale udgør en risiko, specielt inden for et fokusområde som nanoteknologi. Denne forskning forgår blandt andet på
iNANO
centret på Aarhus universitet.
Hvis jeg skal gå mere filosofisk til begrebet videnskabsetik, så mener jeg, at vi må anlægge et nytteetisk syn på udviklingen af nye teknologier. Det betyder, at når man laver nye produkter skal man se på nytten af dette nye produkt i forhold til, hvordan det blev dannet. F.eks. må man ikke længere putte kosmetikprodukter i øjnene på forsøgsdyr, fordi man har vurderet, at dette påfører dyret for meget smerte i forhold til den viden vi får ud af det. Men vi tillader at bruge forsøgsdyr i forbindelse med udviklingen af behandlinger mod forskellige sygdomme. Men også dette område er naturligvis reguleret.
Desuden skal nytten af produktet være større end bivirkningerne af produktet. Vi vil ikke finde os i bivirkninger, når vi tager en hovedpinepille. Men en kræftsyg person må acceptere flere bivirkninger, f.eks. at tabe håret, da det på nuværende tidspunkt desværre er den pris, man må betale for behandlingen af kræften.
Mange af de produkter man udvikler inden for nanoteknologien kan have meget stor nytte. F.eks. er man i gang med at udvikle nanopartikler, som kan bruges til behandlingen af mange forskellige sygdomme. Blandt andet inden for kræftforskning er man ved at udvikle
medicin med nanoteknologi
, som giver meget færre bivirkninger. Også inden for
miljøforbedringer
er nanoteknologi helt i front med katalysatorer, der effektivt omdanner uønskede stoffer. Forhåbentlig kan vi udvikle og bruge disse teknologier uden problemer. Men vi må hele tiden have i mente, om nytten af teknologierne står mål med problemerne; dette mener jeg helt generelt og ikke kun i forhold til nanoteknologi.
Denne snak om nytteetik illustrerer også det faktum, at nanoteknologi ikke er en ensartet teknologi. Nanoteknologi er mange forskellige ting, lige fra lægemidler til nye måder at mindske forurening på. Derfor er man nødt til at vurdere hvert nanoteknologisk produkt for sig. Heldigvis har man i mange år forsket i, hvordan man kan risikovurdere forskellige materialer, og denne viden kan også bruges på
nanoprodukter
.
Dette er mit bidrag til debatten om nanoteknologi. Jeg vil meget gerne høre din holdning til emnet. Dette kan du gøre ved at benytte kommentarfunktionen under indlægget.
Holdninger til nanoteknologi er blandet. På den ene side opfattes nanoteknologi som fremtidens teknologi. Men flere er bekymrede for risiko ved nanomaterialer. I denne artikel beskrives holdninger og viden om nanoteknologi, og konsekvensen af disse holdninger debatteres.
E-nose – Elektronisk kunstig næse kan opdage kræft
Nanoteknologi kan bruges til at lugte med. Forskere er i gang med at udvikle en elektronisk kunstig næse, som kan bruges til alt fra at finde gammel mælk i køleskabet til at opdage kræft.
For at detektere lugt er det nødvendigt, at sensoren måler den unikke gassammensætning som en duft består af. Måden e-nose finder ud af hvilke gasser, der er i luften, bygger på at bruge de såkaldte nanowirer, som er lange tråde af tinoxid (SnO2). Disse tråde ligger, filtrede ind i hinanden, på en elektrode. Når der kommer gasmolekyler ned til overfladen af
nanowirer
, vil spændingen på elektroden ændre sig. Denne ændring kan man aflæse og herfra danne et signalmønstre. Det smarte er, at hver gassammensætning danner et bestemt signalmønster. Da hvert signalmønster er unikt i forhold til gasserne i luften, kan man ud fra signalet bestemme, hvilken duft vi har med at gøre. Dermed har vi nu vores elektroniske kunstige næse. :o)
Billede til venstre er en illustration af hvordan mennesker lugter. Til højre er vist elektroder af nanowirer, som forskerne bruger til at lave den kunstige næse.
Hvad vil du kunne bruge sådan en kunstig næse til? Dette har Lasse Christensen fra
Vidensbank for Intelligente Produkter
undersøgt. Lasse skriver i sin artikel ”
Fremtiden lugter
”, at du blandt andet kan bruge e-nose til at finde ud af, om mælken i køleskabet er blevet for gammel. E-nose kan simpelthen opdage, de duftstoffer gammel mælk udsender, og så fortælle at nu skal du smide mælken ud.
Men den efter min mening mest overraskende anvendelse af den kunstige næse er inden for diagnostik af forskellige lungesygdomme. Man har fundet ud af at udåndingsluften fra syge og raske personer adskiller sig fra hinanden. Dette kan man bruge ved at lade den elektroniske næse til at lugte til udåndede luft fra både raske og syge. Herefter finder et computerprogram et mønster i, hvordan lugten hos de syge adskiller sig fra de raske. Dette mønster kan så bruges til at detektere lungebetændelse, astma eller lungekræft.
Det lille vægklatrende firben har stået model til en ny type selvklæbende tape.
At lappe en patient sammen efter en operation kan være en omstændig affære, hvor det ikke altid er nemt at komme til med nål og tråd. En nyt type selvklæbende og selvopløselig bandage inspireret af gekkoen ser nu ud til at blive medicinalverdenens svar på gaffa-tape, som jo bekendt kan fikse hvad-som-helst.
Grunden til at gekkoen kan klatre op ad vægge skyldes, at dens fødder har en hel speciel nano-belægning. På mikroskopisk niveau er overfladen meget ru og ujævn, hvilket gør, at den nærmest suger sig fast til overfladen. Dette princip har inspireret et forskerteam ved MIT med professor Robert Langer i spidsen til at udvikle en bandage, der efterligner gekkoens egenskaber.
Ved hjælp af en særlig teknik, som også anvendes ved fremstilling af mikrochips, har de udviklet en “biogummi”, der minder lidt om en æggebakke - blot at hver forhøjning kun er en mikrometer i diameter, altså en tusindedel af en millimeter Da tapen primært er beregnet til indvortes brug, har det været nødvendigt med et tyndt lag sukkerbaseret lim ovenpå biogummien for at få det til at klæbe i et vådt miljø.
Meningen er så, at gekkotapen skal lappe indre organer sammen efter en operation, hvor det er for uhensigtsmæssigt at sy, fx hvis operationssåret er meget lille, og det er svært at komme til. Tapen er desuden selvopløselig, så en ny operation er ikke nødvendig for at fjerne resterne.
Intet ord om, hvornår et færdigt produkt er klar, men de første test på dyr er forløbet med succes.
I en nylig færdiggjort rapport fra Nordisk Ministerråd fremgår det, at risikovurdering af nanopartikler i arbejdsmiljøet er mangelfund. Begrundelsen for de mangelfulde risikovurderinger med arbejdet inden for nanofeltet skyldes, at anvendelsen af nanopartikler er så ny, at partiklernes mulige sundhedsrisici ikke er undersøgt.
I rapporten
>” Evaluation and control of occupational health risks from nanoparticles”
kan man få et generelt overblik over hvordan nogle typer nanopartikler produceres og anvendes i industrien. Derudover gennemgås i rapporten eksponeringsrisiko og forebyggelsesprincipper for nanopartikler, samt kvaliteten af den information, der gives i sikkerhedsdatablade for udvalgte nanopartikler.
Desuden kan man læse lidt generelt om risikoen ved nanoprodukter
her.
Forskere fra Max Planck Institute of Colloids and Interfaces har udviklet nogle partikler på nanostørrelse, som ved stimuli kan ændre egenskab fra at være vandopløselige (hydrofile) til at være fedtopløselige (hydrofobe). Partiklerne består af en kerne af guld, der er coated med en polymer, som kan skifte egenskaber ved forskellige påvirkninger.
Forskerne mener at opdagelsen kan få stor betydning inden for drug delivery. For at medikamenter kan transporteres i blodbanen kræves, at produktet er vandopløseligt. Samtidig skal nogle medikamenter også være fedtopløselige, for at kunne trænge igennem cellemembranen for derved at levere medicinen til cellen.
Man kan læse mere om opdagelsen
her.
Der er allerede en del produkter på markedet, der indeholder partikler i nanostørrelse, og mængden er stigende. Flere politikere og eksperter stiller spørgsmålstegn ved, om risikoen ved sådanne ”nanoprodukter” er undersøgt godt nok. Herman Autrup, som er en international anerkendt ekspert i toksikologi, påpeger, at den eksisterende lovgivning tager højde for de fleste problemer og at man er særligt opmærksom på de specielle egenskaber ved nanoprodukterne.
Et nyt stort center skal udnytte livets molekylære kode, dna, til at samle nanomaterialer og udforske nye nanoteknologiske metoder inden for behandling og diagnosticering af sygdomme relaterede til dna.
Centre for DNA Nanotechnology er navnet på et nyt såkaldt "centre of excellence" ved Det Naturvidenskabelige Fakultet, Aarhus Universitet. Centeret blev indviet sidste fredag og bliver et miks af danske og amerikanske forskere.
I det nye center vil forskerne bygge nye materialer ud fra byggeklodser i nano-størrelse som fx molekyler, nanopartikler og nanorør. Det nye er at forskerne vil bruge naturens informationsmolekyle, dna, til at opmærke og transportere nano-byggeklodserne og på den måde styre byggeprocessen.
– En af de store udfordringer for nanoteknologien er at finde metoder til at samle nanobyggeklodserne, siger centerleder Kurt Gothelf og fortsætter:
– De er så små at vi ikke effektivt kan håndtere dem enkeltvis med værktøjer fra vores makroskopiske verden. Derfor sætter vi dna på byggeklodserne, for dna’et indeholder både koden for hvordan klodserne skal samle sig og det sørger også for at samle klodserne. Vi er også meget interesserede i at undersøge hvordan vores kunstige dna-nanostrukturer kan vekselvirke med levende systemer. Vi forsker derfor også i grundlæggende nye metoder til at diagnosticere og behandle sygdomme.
Udveksling af studerende mellem USA og Aarhus Universitet
Som en konsekvens af det dansk-amerikanske samarbejde bliver der en aktiv udveksling af studerende over Atlanten. Alene i løbet af denne sommer har professor Thom LaBean og fem studerende fra Duke University været gæster ved det nye Centre for DNA Nanotechnology i Århus. Samtidig har danske studerende været på ophold i op til et halvt år i USA og det er planen at alle ph.d.-studerende ved centeret i Århus skal på et kortere eller længere studieophold i USA. Der er allerede planlagt ophold for adskillige ph.d.-studerende ved Duke og Arizona State universiteterne fremover.
– Jeg er utroligt glad for og stolt over at vi med centeret kan få amerikanske studerende til at rejse til Danmark, oven i købet på et amerikansk finansieret program; det går normalt kun den anden vej, siger centerleder Kurt Gothelf.
– De amerikanske og danske grupper i Centre for DNA Nanotechnology kan forskellige ting og vi opnår derfor en høj grad af synergi i samarbejdet og udvekslingsprogrammerne. De amerikanske grupper har stor erfaring inden for design af dna-nanostrukturer, mens grupperne ved Aarhus Universitet er eksperter inden for syntese og karakterisering af nanostrukturer og inden for vekselvirkning med levende organismer. Kombination af disse områder i det nye center gør at jeg tror på at vi kan blive et af de førende centre inden for dna-nanoteknologi, slutter Kurt Gothelf.
Top 5 forskningsprojekter i 2006 ifølge Josh Wolfe
For godt et års tid siden kom Josh Wolfe hos det kendte magasin Forbes med en top ti over nanoprodukter i 2005. Nu er han tilbage med en opsummering over de fem største forskningsmæssige gennembrud vi har været vidne til i 2006.
Magnetiske Nano-partikler mod kræft Esben L. Kjær giver i denne artikel et indblik i den forskning, han for tiden er en del af i kraft af sin ph. d. udannelse ved iNANO Centeret på Århus Unniversitet. Artiklen beskriver, hvordan man forhåbentligt vil være i stand til at lokalisere og dræbe kræftceller vha. nye nanomodificerede magnetiske partikler, der selektivt optages af kræftcellerne.
Som de fleste ved og som allerede beskrevet flere steder på siden, forskes der mange steder i nye måder at transportere medikamenter rundt i kroppen på og ramme syge cancerceller mere effektivt. Hidtil har dette affødt et hav af nye ”transportere”, måder at modificere eller indkapsle de ellers vandskyende lægemidler, så de kan opløses i blodet og bæres rundt i kroppen. En gruppe forskere fra University of Buffalo (UB) har imidlertid haft en anden tilgang til at løse denne problematik. De har i stedet for at indkapsle det aktive stof, dannet små nanokrystaller af det, som nu derved er blevet opløselige i et vandigt medie som fx blod.
Hvad fandt de ud af ved at se på forsøget?
The system involves the use of nanocrystals measuring about 100 nanometers of pure HPPH, a photosensitizer currently in Phase I/II human clinical trials at RPCI for treating various types of cancer. The UB researchers found that the nanocrystals of HPPH were taken up by tumors in vivo, with efficacy comparable to conventional, surfactant-based delivery systems. A patent has been filed on this work.
Det aktive stof HPPH, der er en photosensitizer, som producerer cellegift, når der lyses på det, optages i cancer tumorerne i deres forsøg i samme omfang som med andre kendte overfladebehandlede leveringssystemer, bare ved at danne lægemidlet på nanokrystallinsk form.
Artiklen er en tidslinje med vigtige tidspunkter inden for nanoteknologien.
Mennesket brugte nanobaserede produkter for mere end 4000 år siden til bl.a. farvning af hår og uld. I denne artikel vil der komme eksempler på menneskets brug af nanoteknologi op igennem tiderne. Der vil blive beskrevet små anekdoter om såvel den teknologiske udvikling, som har muliggjort dette forskningsområde, samt givet konkrete eksempler på brugen af nanoteknologiske produkter i forskellige sammenhænge.
De to artikler omhandler forskning og metoder til fremstillingen af nye medikamenter imod kræft.
Der er i disse år en kraftigt stigende interesse for brugen af nanovidenskab og nanoteknologi indenfor en lang række samfundsrelevante felter. Især den medicinske forskning ventes i fremtiden at kunne lukrere på nanoteknologien. Forskellige strategier forfølges til at skabe bedre kræftmedicin end i dag. Blandt andet er danske LiPlasome Pharma A/S nået langt i udviklingen og testningen af et nyt kræftmiddel til behandling af patienter i fremtiden...
Forskere fra University of Missouri-Columbia og Midwest Research Institute i Kansas City har udviklet en metode, der muliggør omdannelsen af affaldsproduktet fra mejskolber til et Carbonbaseret briketmateriale med en ultra kompleks nanopore struktur. Materialet har helt unikke egenskaber i opbevaringen af naturgas, hvor man med materialet kan opnå en tæthed af molekyler, der er 180 gange større end i det fri. Dette kræver ofte en voldsom trykforøgelse, men for briketmaterialet fås kun en trykforøgelse på en syvendedel i forhold til de konventionelle opbevaringstanke til naturgas.
At trykforøgelsen ikke er større medfører nye anvendelsesmuligheder for naturgas, da man arkitektonisk ikke er afhængig af, at ens produkt skal kunne modstå et enormt tryk. Derfor tænkes briketmaterialet at kunne bruges i biler, hvor denne form for naturgas opbevaringstank vil give anledning til brug af naturgas i stedet for benzin, hvilket er meget sundere for miljøet.
Man har allerede inkorporeret briketmaterialet i en pickup truck, som regelmæssigt bliver brugt af Kansas City Office of Environmental Quality. Denne truck er blevet brugt siden Oktober måned, hvor forskere undersøger forskellige aspekter såsom holdbarheden af briketmaterialet og ydeevnen af tanken. En af de bærende forskere bag projektet tror, at fremtidige generationer af briketmaterialet også vil kunne bruges til opbevaring af hydrogen.
Fremtidens behandlingsformer bygger på nanoteknologi
Ny artikel på NANOvidensbanken.
Ny medicin og forbedrede diagnosticerings- og behandlingsmetoder vil blive muliggjort gennem avanceret nanoteknologi. Det kan få stor betydning for måden, vi behandler sygdomme som for eksempel kræft på.
Læs om:
1) Nanomedicin (og hvad nanomedicin ikke er)
2) Diagnosticering
3) Implantater og proteser
Risikoanalyse af nanopartikler på Århus universitet
iNANO ved Aarhus Universitet har for nyligt modtaget 16 mio. kr. i støtte fra programkomiteen NaBIIT under det Strategiske Forskningsråd til to nano-miljøorienterede projekter.
Her kommer en kort beskrivelse af hvert projekt.
SUNANO – risikoanalyser af frie nanopartikler – støttet med 7,98 mio. kr.
Formålet med dette projekt er at udvikle og afprøve testsystemer, der kan indgå i en risikoanalyse af frie nanopartikler af bl.a. sølv og titaniumoxid, samtidig med at der foretages en grundig karakterisering af partiklerne. Der er indtil videre kun foretaget meget få basale studier på internationalt plan, og de få resultater, der foreligger, er vanskelige at evaluere og sammenligne, da studierne udelukkede har fokuseret på giftigheden uden at beskrive form, størrelse mm. af de benyttede nanopartikler.
Udvikling af nye metal-, oxid- og sulfidkatalysatorer – støttet med 7,99 mio. kr.
En katalysator består af aktive nanopartikler fordelt på et porøst materiale med et stort overfladeareal. Igennem dette forskningsprojekt ønsker man at udvikle nye forbedrede katalysatorer til brug ved oprensning og bearbejdning af fossile brændstoffer. Ved f.eks. at fjerne svovl og andre urenheder i dieselolie, vil man kunne forbedre de miljømæssige omkostninger ved forbrænding af disse brændstoffer. Projektet vil blive udført i samarbejde med de danske virksomheder Haldor Topsøe A/S og SCF-Technologies A/S og vil forhåbentligt føre til en bedre forståelse af nanopartiklernes virkning og i forlængelse med dette, skabe bedre katalysatorer til gavn for miljøet.
Ved et rent tilfælde fandt et hold forskere fra MIT i USA ud af, at de havde fundet frem til et nyt materiale, der effektivt og hurtigt kan stoppe blødning. Det drejer sig om en opløsning af specielle peptider(proteinfragmenter); disse selvsamler sig til et nanolag med gel-struktur ovenpå de åbne blodkar.
I dag bruger man helt op til 50 % af tiden ved operationer på kontrol af blødninger, så kan man med et nemt og effektivt middel nedbringe dette arbejde, vil det kunne hjælpe i mange henseender.
Den nyopdagede opløsning fungerer ulig kendte midler i et vandigt miljø og er derfor meget praktisk anvendeligt. En anden smart egenskab ved denne peptidopløsning er, at den består af aminosyrer og efter nogen tid nedbrydes barrieren igen til disse bestanddele, som så kan optages af cellerne og dette efterlader et lukket blodkar.
Forskerne der undersøgte stoffet, lavede yderligere tests og fandt, at den hemostatiske effekt ikke opnås vha. normal blodkoagulering, som normalt ved sårdannelse; det er dog stadig uvist præcist hvordan det så sker. En gængs blodkoagulering sker på ca. 90 sekunder, hvor dette stof er effektivt efter mindre end 15 sekunder.
Man håber at opløsningen vil kunne finde anvendelse efter yderligere grundige tests. Forskergruppen mener, at dette muligvis kan revolutionere måden hvorpå, vi behandler sår og operationer; især under vanskelige forhold som i felten hos soldater og lignende.
Indtil videre er det nye stof blevet testet på forskellige gnavere og vævstyper for at afprøve egenskaberne; i næsten alle tilfældene kunne det stoppe blødningerne stort set med det samme.
Artiklen udkommer i det næste nummer af
”Nanomedicine”
og du kan læse mere om denne nye spændende opdagelse
her på deres side
; der kan også ses et par videoklip af forsøgene på tidsskriftets forside.
Fra den 12. til 13. oktober i år afholdes der i Atlanta, GA i USA den anden ”Nano4Food” konference med fokus på alt indenfor fødevareindustrien.
Sidste år blev den første af denne slags konferencer holdt i Wageningen i Holland.
Årets konference vil sætte spot på centrale områder inden for fødevareindustrien, hvor man mener, at nanoteknologien kan tilbyde nye og bedre løsninger.
Disse områder er:
Nanoskala biosensorer, der kan opdage farlige stoffer eller sygdomme i fødevarene
Indkoorporering af aktive biomolekyler og andre stoffer der kan forbedre fødevarens egenskaber i flere henseender.
Filtrering på nanoskala, der kan modificere produktets tekstur og egenskaber.
På konferencen lægges også vægt på de forskellige instanser, der alle har del i udviklingen af et nyt produkt: fødevareindustrien, forskningsmiljøet og politikkerne.
Mere information omkring den kommende konference kan findes på
denne side.
Et af de mange håb for nanoteknologien er, at man vil opdage og designe nye metoder til at bekæmpe sygdomme, som vi i dag har svært ved at komme til livs. Som eksempler herpå benyttes ofte HIV og cancer. I et studie ved Rice University, har man undersøgt, hvordan man bedst kan koble bucky-balls, der er store rummelige carbon-molekyler, sammen med antistoffer.
Ideen er at man kan loade fullerenen med et anticancer stof, der skal afleveres til det cancerramte væv, eller stoffer der gør det muligt at afbildede kræftsvulster selektivt i kroppen. Ved at koble specifikke antistoffer imod cancerceller på carbon-boldene vil man kunne levere disse til det syge væv alene.
Artiklen beskriver, hvordan det er lykkedes at få koblet op til 15 vandopløselige derivater af bucky-balls(dette er C60 koblet covalent til et eller flere vandopløselige molekyler) på ét antistofmolekyle, der i dette tilfælde er rettet imod et protein, der findes på overfladen af modersmærkeceller.
Det spændende i dette studie er, at det er lykkedes at sammenkoble antistoffet og fullerenerne uden at antistoffet har mistet sin affinitet for proteinet, hvilket ofte er en forhindring.
Da man opdagede at flere fullerener kan binde til et antistofmolekyle, åbner dette op for kombinerede løsninger med fx blandede ladninger af medicin eller medicin og imaging agent.
Ny publikation fra forskere ved iNANO tiltrækker global opmærksomhed
Nanopartikler leverer genregulerende siRNA-molekyler til ondartede kræftceller.
Artiklen “RNA Interference in Vitro and in Vivo Using a Novel Chitosan/siRNA Nanoparticle System” af Kenneth A. Howard et al., udgivet i tidsskriftet Molecular Therapy, har tiltrukket sig global interesse fra flere prominente organisationer såsom US National Cancer Institute og Foresight Nanotech Institute.
Forskerne ved iNANO har fundet en måde, hvorpå chitosan/siRNA nanopartikler kan anvendes til at transportere små interfererende RNA (siRNA) molekyler ind i cytoplasmaet af kræftcellerne, hvor de reducerer produktionen af vigtige proteiner for kræftcellerne med 90 procent.
Brugen af siRNA-molekyler, der kan reducere niveauerne af vigtige proteiner medvirkende i udviklingen af ondartede kræftceller, er et vigtigt forskningsfelt inden for udviklingen af anti-cancer medicin. RNA molekyler er ikke stabile i blodet, så forskere søger efter effektive måder at transportere og levere intakte funktionelle siRNA-molekyler til kræftcellerne. Det er det, forskerne ved iNANO ser ud til at være nået et skridt nærmere med deres nyeste forskning.
Forskergruppen anvender den sukkerbaserede polymer chitosan, der udgør selvsamlende nanopartikler, der kan binde siRNA-molekyler. Disse nanopartikler, der er stabiliseret af stærke intermolekylære vekselvirkninger mellem chitosan og de negativt ladede RNA molekyler, optages hurtigt af kræftsvulstceller dyrket i kultur. Det blev vist, at disse nanopartikler succesfuldt kan levere siRNA-molekyler til cytoplasmaet af kulturcellerne, og som et resultat deraf reducere produktionen af vigtige proteiner med 90 procent.
Det blev desuden vist at chitosan/siRNA nanopartikler givet nasalt til mus, der producerer grønt fluorescerende protein (GFP) i lungecellerne, resulterede i en reducering på op til 43 procent af GFP-syntesen.
Næste generation af chitosanbaserede nanopartikler skal laves, så de kan leveres ved brug af en næsespray, siger forskerne.
Hvis man kunne måle pH i væv uden at skulle udtage prøver, ville dette kræve en utrolig lille sofistikeret sensor.
Ved brug af to forskellige fluorescerende farvestofmolekyler koblet til en polymer er det lykkedes en forskergruppe under Anne Marie Scharff-Poulsen, Ph.D. på Risø, at danne en sådan sensor på nanoskala.
Den fungerer ved, at det ene af de to farvestoffer skifter farve afhængigt af, hvilken pH det er omgivet af. Det andet fluorescerende molekyle er upåvirket af pH-ændringerne og tjener derved som en målestandard. Ved at måle fluorescensen af nanopartiklerne i deres omgivende medium kan man opnå et mål for den absolutte pH-værdi i testmaterialet, som f.eks. kunne var en menneskelig celle.
Nanostrukturede overflader kan modvirke bakteriedannelser i implantater
I dag benyttes kunstige implantater i vid udstrækning ved operationer for at afhjælpe gigt og andre ledskader. Dette går fint i de fleste tilfælde, men i ca. 1-2% tilstøder komplikationer ved bakterieinfektioner af det indsatte implantat. En gruppe forskere ved Brown University har set på dette problem. Man benytter allerede mikro og nanostrukturerede overflader på de kunstige dele for at optimere cellevæksten af det nye væv på disse. Gruppen ved Brown er gået skridtet videre og har testet bakterie og cellevæksten på hhv. zinkoxid og titaniumoxid nanooverflader.
Det viste sig, at bakterievæksten var kraftigt reduceret på især zinkoxid overflader med en nanostruktur sammenlignet med en grovere mikrostruktur. Det samme var til dels også tilfældet for titanoxid. Ydermere viste forsøgene, at der var profileret cellevækst på disse overflader, hvilket også er ønskværdigt, når de skal falde til i kroppen.
Det ser altså ud til, at et større overfladeareal hæmmer bakterierne og fremmer en sund cellevækst; en observation der sikkert kan føre til nye spændende bio-nanoforsøg.
”I tæt samarbejde med tre danske erhvervsvirksomheder, skal det Interdisciplinære Nanoscience-center ved Aarhus Universitet og Aalborg Universitet, også kendt som
iNANO
, styre et tværfagligt projekt omkring nanopartikler til "bioimaging".”
Så er nytåret forhåbentligt vel overstået og flere spillere indenfor nanofeltet kårer årets top nano nyheder og fremskridt. Technology Review bragte et interessant udvalg af, hvad de anser som de fem vigtigste fremskridt, som 2005 førte med sig indenfor nanoteknologi:
1. Bedre udnyttelse af solens energi: Fremskridt i solcelleteknologien fører til billige og fleksible solceller baseret på nanopartikler indstøbt i en film. Solcellerne er godt nok mindre effektive end konventionelle solceller, men er til gengæld billigere at producere og kan anvendes i vinduer og stof til telte, tasker med mere.
2. Lettere, mere effektive og sikrere batterier: Litiumbatterierne forbedres og kan anvendes i apparater med højt energiforbrug såsom ledningsløse værktøjer og hybrid biler - måske endda gøre elbiler til fremtidens køretøj.
3. I retning mod selvsamlende systemer: En futuristisk nanoteknologisk drøm er at lave et apparat, der blot skal forsynes med råmaterialer og derudfra kan samle ting nedefra-og-op. En sådan fremstillingsform vil spare energi og medføre mindre spildmateriale samt nedskære forbruget af giftige kemikalier i industrien. Selvom der stadig er lang vej, er der i 2005 gjort fremskridt i den rigtige retning.
4. Nanomedicin: Dette år frembragte følsomme nanosensorer, der kan detektere sygdomme på et meget tidligt stadie – således kan behandlingen starte i tide. Nanopartikler kan bruges til opdagelse, undersøgelse og målrettet og personlig behandling af kræft. Dette vil mindske bivirkningerne af kræftbehandling i forhold til kemoterapi og strålingsterapi.
5. Universal Memory: Lagring af data uden vedvarende forbrug af strøm og som alligevel hurtig kan hentes frem.
Til sisdst sluttes af med en note om nanoteknologi og miljø: Nanoteknologi løser teknologiske udfordringer og antallet af produkter på markedet er stigende, men nanoteknologiske produkter må naturligvis også være sikre. De samme egenskaber, som gør nanoteknologierne så fantastiske og interessante, kan også udgøre en fare for miljøet og vores krop. I dette år har der været en voksende indsats for at afdække miljømæssige og helbredsmæssige effekter af nanomaterialer.
