Nanotechnologie v medicíně (nanomedicína)

1. Nanotechnologie v medicíně(nanomedicína) • 1) Nanoprůkopníci a nanohistorie • 2) Co je to nanomedicína? • 3) Využití nanotechnologie v medicíně • 4) Nejbližší vývoj a budoucnost

2. Nanoprůkopníci a nanohistorie • 50. léta – Richard Feynman • Nastínil vizi nanotechnologie • Poukázal na schopnost přírody pracovat na úrovni atomů a molekul • „Jestliže to zvládne příroda, proč ne my?“ Richard Feynman

3. Nanoprůkopníci a nanohistorie • 80. léta – K. Eric Drexler • Následovník Feynmana • Kniha Stroje stvoření – nástup éry nanotechnologie • Popisuje svět nanorobotů K. Eric Drexler

4. Nanoprůkopníci a nanohistorie • 90. léta – Rozvoj oblasti nanotech. • Manipulace s atomy (SPM) • Výroba nanomechanismů • Zřejmá budoucnost nanotechnologie IBM xenon logo

5. Co je to nanomedicína? • Co je to nanomedicína? - Údržba lidského těla na bázi atomů. • Lidské tělo obsahuje 7x1027 atomů - Veškerá činnost v těle probíhá na úrovni atomů. • Drexlerův návrh nanorobota (asembler)

6. Co je to nanomedicína?

7. Využití nanotechnologie v medicíně • Využití nanotech. v těle v podobě nanomechanismů a nanostrojů • Nanomechanismy - Miniaturní mechanismy, umožňující např. přepravu a třídění atomů • Nanostroje - Miniaturní roboti, určení k ochraně, opravě a vylepšování lidského těla

8. Nanomechanismy • Přeprava proti spádu koncentrace částic • Selektivní výběr částice -> přenesení -> násilné uvolnění • Model navržen asi ze 105 atomů (včetně hnacího systému) • Mechanismus na třídění molekul

9. Nanomechanismy • Mechanismus na třídění molekul • Kaskádní verze • Ošetření přepravení nežádoucích částic

10. Nanomechanismy • Dopravní pásy • Mechanismus určený k přepravě částic z jednoho zásobníku do druhého

11. Nanostroje • Mozkem molekul. počítač – mechanický princip <= menší nároky na prostor, nepořebuje chlazení, nižší spotřeba en., dostatečně rychlý (50ps). • Ovládání – jednosměrná akustická komunikace (různé frekv.) • Paměť – dva programy -> specializace a autoreprodukce • Manipulátor – slouží k vykonávání práce a ke komunikaci s ostatními stroji (může mít i více manipulátorů)

12. Nanostroje • Zásobování – 2 varianty – 1) Robot si bere materiál a energii z molekul kolem něj (větší nároky na „inteligenci“) 2) Potřebné látky jsou do těla injektovány (jednodušší z hlediska nároků na robota) • Reprodukce – z důvodu vývoje (nanoboti by sami dokázali stavět své kopie, avšak každá další generace by byla menší, než ta předchozí - vývoj)

13. Nanostroje • Konkrétní využití nanobotů • Např. ničení škodlivých a nežádoucích buněk • Cirkulace tělem a napadání pouze míst zapsaných v paměti (určování pozice pomocí akust. signálů) • Možnost přeprogramovatelnosti (také pomocí akust. sign.)

14. Nejbližší vývoj a budoucnost • Vývoj zatím ve fázi modelů, nápadů a teorií • Zatím vytvořené nanomechanismy jsou velice neúčinné => je třeba ještě dlouhý vývoj • Etické problémy <= slučování člověka se stroji • Rizika – „zdivočelí“ nanoboti, nanozbraně (nanoboti naprogramovaní k ničení zdravých buněk), atd…

15. A takhle nějak by to mohlo vypadat ;-)