Εργασία 2ου τετραμήνου:Εργασία 2ου τετραμήνου:Νανοτεχνολογία και Νανοτεχνολογία και

ΙατρικήΙατρική

Γιάννης Μουρτζούχος 11ο ΓΕΛ Πατρών – Β’3Σχ.Έτος : 2013-2014

ΕΙΣΑΓΩΓΗΕΙΣΑΓΩΓΗ

Λειτουργικές δομές Λειτουργικές δομές μεγέθους μεταξύ 1 και 100 μεγέθους μεταξύ 1 και 100 νανομέτρων, της τάξεως νανομέτρων, της τάξεως δηλαδή του 10-9μέτρων. δηλαδή του 10-9μέτρων.

Όρος πολύ γενικός για να Όρος πολύ γενικός για να περιγράψει οτιδήποτε περιγράψει οτιδήποτε συμβαίνει στις διαστάσεις συμβαίνει στις διαστάσεις του νανομέτρου. του νανομέτρου.

Μπορεί να χωρισθεί σε πιο Μπορεί να χωρισθεί σε πιο ειδικά θέματα όπως αυτό ειδικά θέματα όπως αυτό της της νανοηλεκτρονικήςνανοηλεκτρονικής, , των των νανοϋλικώννανοϋλικών

ΝΑΝΟΪΑΤΡΙΚΗΝΑΝΟΪΑΤΡΙΚΗ Είναι η εφαρμογή της Είναι η εφαρμογή της

νανοτεχνολογίας στον νανοτεχνολογίας στον τομέα της υγείας.τομέα της υγείας.

Στόχος είναι η Στόχος είναι η βελτίωση τόσο της βελτίωση τόσο της διαγνωστικής διαγνωστικής ιατρικήςιατρικής (έγκαιρη και (έγκαιρη και έγκυρη διάγνωση) όσο έγκυρη διάγνωση) όσο και της και της θεραπευτικής θεραπευτικής ιατρικήςιατρικής καθώς και η καθώς και η ανάπτυξη μεθόδων για ανάπτυξη μεθόδων για τη συστηματική τη συστηματική ιατρική ιατρική παρακολούθηση. παρακολούθηση.

ΔΙΑΓΝΩΣΤΙΚΗ ΙΑΤΡΙΚΗΔΙΑΓΝΩΣΤΙΚΗ ΙΑΤΡΙΚΗ

Η εφαρμογή της νανοτεχνολογίας στη Η εφαρμογή της νανοτεχνολογίας στη διαγνωστική ιατρική έχει οδηγήσει στην ανάπτυξηδιαγνωστική ιατρική έχει οδηγήσει στην ανάπτυξη

νέας γενιάς διαγνωστικών, τα οποία έχουν μικρό νέας γενιάς διαγνωστικών, τα οποία έχουν μικρό μέγεθος, απαιτούν μικρή ποσότητα δείγματος και μέγεθος, απαιτούν μικρή ποσότητα δείγματος και παρέχουν σε σύντομο χρονικό διάστημα ακριβή παρέχουν σε σύντομο χρονικό διάστημα ακριβή βιολογικά δεδομένα μέσω μίας απλής μέτρησης βιολογικά δεδομένα μέσω μίας απλής μέτρησης

νανοσυσκευών διάγνωσης σε μορφή πλακιδίου νανοσυσκευών διάγνωσης σε μορφή πλακιδίου (chip), ικανών να αναγνωρίσουν και να (chip), ικανών να αναγνωρίσουν και να ποσοτικοποιήσουν συγκεκριμένα τμήματα του ποσοτικοποιήσουν συγκεκριμένα τμήματα του ανθρώπινου γονιδιώματος ανθρώπινου γονιδιώματος

τεχνικών απεικόνισης (π.χ. μοριακή απεικόνιση), τεχνικών απεικόνισης (π.χ. μοριακή απεικόνιση), στις οποίες περιλαμβάνονται και οι εμφυτεύσιμες στις οποίες περιλαμβάνονται και οι εμφυτεύσιμες διαγνωστικές συσκευές. διαγνωστικές συσκευές.

Διαφορές διαγνωστικής ιατρικής με Διαφορές διαγνωστικής ιατρικής με νανοϊατρικήνανοϊατρική

Διαγνωστική ιατρικήΔιαγνωστική ιατρική ΝανοϊατρικήΝανοϊατρικήσε επίπεδο ιστούσε επίπεδο ιστού σε μοριακό επίπεδο σε μοριακό επίπεδο

διάγνωση με την έκφραση διάγνωση με την έκφραση συμπτωμάτων μπορεί και σε συμπτωμάτων μπορεί και σε προχωρημένο στάδιοπροχωρημένο στάδιο

διάγνωση πριν εκδηλωθούν διάγνωση πριν εκδηλωθούν συμπτώματα ή ενοχλήσειςσυμπτώματα ή ενοχλήσεις

εκ των υστέρων θεραπείαεκ των υστέρων θεραπεία πρώιμη θεραπευτική αντιμετώπισηπρώιμη θεραπευτική αντιμετώπιση

σχεδιασμός για ομάδες ατόμων με σχεδιασμός για ομάδες ατόμων με κοινά φυσιολογικά ή παθολογικά κοινά φυσιολογικά ή παθολογικά κριτήρια - περισσότερες παρενέργειεςκριτήρια - περισσότερες παρενέργειες

σχεδιασμός για συγκεκριμένους σχεδιασμός για συγκεκριμένους κυτταρικούς πληθυσμούς στον κυτταρικούς πληθυσμούς στον συγκεκριμένο ασθενή - λιγότερες συγκεκριμένο ασθενή - λιγότερες παρενέργειεςπαρενέργειες

μεγαλύτερος σε μέγεθος εξοπλισμόςμεγαλύτερος σε μέγεθος εξοπλισμός μικρά φορητά ή εμφυτεύσιμα μικρά φορητά ή εμφυτεύσιμα συστήματασυστήματα

δυσκολία χειρισμού-μεγάλο κόστοςδυσκολία χειρισμού-μεγάλο κόστος ευκολία χειρισμού-μικρό κόστοςευκολία χειρισμού-μικρό κόστος

Τι προσφέρουν οι νέες συσκευές Τι προσφέρουν οι νέες συσκευές διάγνωσης διάγνωσης

ανώδυνη λήψη δείγματος από σωματικά υγρά ή ιστούς για ανώδυνη λήψη δείγματος από σωματικά υγρά ή ιστούς για βιοψίαβιοψία

επιπλέον μείωση του απαιτούμενου όγκου των βιολογικών επιπλέον μείωση του απαιτούμενου όγκου των βιολογικών δειγμάτωνδειγμάτων

μεγαλύτερη σμίκρυνση μεγαλύτερη σμίκρυνση ταχύτερα συστημάτων ανάλυσης, ταχύτερα συστημάτων ανάλυσης, ευαισθησίας, εξειδίκευσης, ικανότητας αναπαραγωγής των ευαισθησίας, εξειδίκευσης, ικανότητας αναπαραγωγής των αποτελεσμάτων αποτελεσμάτων μεγάλος αριθμός λειτουργιών σε μία μεγάλος αριθμός λειτουργιών σε μία μοναδική συσκευήμοναδική συσκευή

ολοκληρωμένη ανάλυση ενός βιο-μοτίβου (χαρτογράφηση) που ολοκληρωμένη ανάλυση ενός βιο-μοτίβου (χαρτογράφηση) που περιλαμβάνει γονίδια, πεπτίδια και μικρά μόρια, σε ένα περιλαμβάνει γονίδια, πεπτίδια και μικρά μόρια, σε ένα πολύπλοκο δείγμα. πολύπλοκο δείγμα.

συστήματα διάγνωσης με ενσωματωμένο λογισμικό για συστήματα διάγνωσης με ενσωματωμένο λογισμικό για συγκεκριμένες ασθένειες συγκεκριμένες ασθένειες

κατάλληλος εξοπλισμός για συλλογή δεδομένων από κατάλληλος εξοπλισμός για συλλογή δεδομένων από απόσταση.απόσταση.

ΕΛΕΓΧΟΜΕΝΗ ΑΠΟΔΕΣΜΕΥΣΗ ΕΛΕΓΧΟΜΕΝΗ ΑΠΟΔΕΣΜΕΥΣΗ ΦΑΡΜΑΚΩΝΦΑΡΜΑΚΩΝ

Η ανάπτυξη συνθετικών νανο-Η ανάπτυξη συνθετικών νανο-συστημάτων για τη στοχευμένη συστημάτων για τη στοχευμένη απόδοση περίπλοκων θεραπευτικών απόδοση περίπλοκων θεραπευτικών φαρμάκων και βιομορίων. φαρμάκων και βιομορίων.

Στόχος:Στόχος: η μεγιστοποίηση της διαθεσιμότητας και η μεγιστοποίηση της διαθεσιμότητας και

της αποτελεσματικότητας των της αποτελεσματικότητας των θεραπευτικών ουσιώνθεραπευτικών ουσιών

ο έλεγχος της φαρμακοκινητικής και ο έλεγχος της φαρμακοκινητικής και της φαρμακοδυναμικής που εμφανίζουντης φαρμακοδυναμικής που εμφανίζουν

ο έλεγχος και η καταστολή της ο έλεγχος και η καταστολή της ανεπιθύμητης τοξικότητας και που ανεπιθύμητης τοξικότητας και που προκαλούν προκαλούν

περιορισμός της χαμηλής διαλυτότητας περιορισμός της χαμηλής διαλυτότητας τους, της γρήγορης αποικοδόμησης και τους, της γρήγορης αποικοδόμησης και απομάκρυνσης τους από τον ανθρώπινο απομάκρυνσης τους από τον ανθρώπινο οργανισμό και της αδυναμίας τους να οργανισμό και της αδυναμίας τους να διαπεράσουν βιολογικά εμπόδια. διαπεράσουν βιολογικά εμπόδια.

ΑΝΑΓΕΝΝΗΤΙΚΗ ΙΑΤΡΙΚΗΑΝΑΓΕΝΝΗΤΙΚΗ ΙΑΤΡΙΚΗ

μηχανική ιστώνμηχανική ιστών: χρήση κυττάρων για τη : χρήση κυττάρων για τη δημιουργία τεχνητών δομών για την δημιουργία τεχνητών δομών για την αντικατάσταση προβληματικών ιστών και οργάνων αντικατάσταση προβληματικών ιστών και οργάνων του σώματος του σώματος

στόχοςστόχος ασθένειες όπως οστεοαρθρίτιδα, ασθένειες ασθένειες όπως οστεοαρθρίτιδα, ασθένειες του καρδιαγγειακού και κεντρικού νευρικού του καρδιαγγειακού και κεντρικού νευρικού συστήματοςσυστήματος

βιομίμησηβιομίμηση (biomimesis): προσομοίωση των (biomimesis): προσομοίωση των λειτουργιών των φυσικών οργάνων λειτουργιών των φυσικών οργάνων

έξυπνα βιοϋλικάέξυπνα βιοϋλικά: αντιδρούν στις αλλαγές του : αντιδρούν στις αλλαγές του περιβάλλοντος, ελέγχουν τις βιολογικές περιβάλλοντος, ελέγχουν τις βιολογικές αντιδράσεις, αυξάνουν τη λειτουργικότητα και τη αντιδράσεις, αυξάνουν τη λειτουργικότητα και τη μακροβιότητα των εμφυτευμάτων. μακροβιότητα των εμφυτευμάτων.

ΧΕΙΡΟΥΡΓΙΚΗΧΕΙΡΟΥΡΓΙΚΗ

Μία μικροκατασκευή η οποία Μία μικροκατασκευή η οποία αποτελείται από περίπλοκους αποτελείται από περίπλοκους μηχανισμούς γραναζιών και μηχανισμούς γραναζιών και αξόνων μεταφοράς κίνησης. αξόνων μεταφοράς κίνησης. Έτσι είναι δυνατό να Έτσι είναι δυνατό να δημιουργηθούν μικροσκοπικά δημιουργηθούν μικροσκοπικά ρομπότ τα οποία θα μπορούν να ρομπότ τα οποία θα μπορούν να ταξιδεύουν μέσα στον ταξιδεύουν μέσα στον οργανισμό μας και να φτάνουν οργανισμό μας και να φτάνουν σε σημεία απροσπέλαστα για σε σημεία απροσπέλαστα για την συμβατική τεχνολογία. Για την συμβατική τεχνολογία. Για παράδειγμα να φτάσουν σε ένα παράδειγμα να φτάσουν σε ένα βαθύ σημείο του εγκεφάλου για βαθύ σημείο του εγκεφάλου για να επισκευάσουν μια να επισκευάσουν μια μικροσκοπική φλέβα, να μικροσκοπική φλέβα, να διαλύσουν έναν μικροσκοπικό διαλύσουν έναν μικροσκοπικό θρόμβο κλπ.θρόμβο κλπ.

ΝΑΝΟΤΕΧΝΟΛΟΓΙΑ και ΚΑΡΚΙΝΟΣΝΑΝΟΤΕΧΝΟΛΟΓΙΑ και ΚΑΡΚΙΝΟΣ

Συμβατικές θεραπείεςΣυμβατικές θεραπείες: : καταστρέφουν και τα αθώα καταστρέφουν και τα αθώα και άοπλα κύτταρακαι άοπλα κύτταρα

ΝανοϊατρικήΝανοϊατρική: : νανοσωματίδια φαρμάκων νανοσωματίδια φαρμάκων που στοχεύουν στα που στοχεύουν στα καρκινικά κύτταρα το καρκινικά κύτταρα το φάρμακο κατευθύνεται και φάρμακο κατευθύνεται και απελευθερώνεται μόνο απελευθερώνεται μόνο πάνω στα άρρωστα πάνω στα άρρωστα κύτταρα, χωρίς να κύτταρα, χωρίς να καταστρέφει τα υγιή καταστρέφει τα υγιή

Οι επιστήμονες αντιγράφουν την φύσηΟι επιστήμονες αντιγράφουν την φύση

ΈμπνευσηΈμπνευση: οι σαύρες gecko: οι σαύρες gecko είναι προικισμένες με ειδικά τριχίδια (μικροσκοπικά) στα είναι προικισμένες με ειδικά τριχίδια (μικροσκοπικά) στα

πέλματα τους, με τα οποία έχουν τη δυνατότητα να αναρριχώνται πέλματα τους, με τα οποία έχουν τη δυνατότητα να αναρριχώνται σε διαφόρων τύπων επιφάνειες και να στέκονται ακόμα και σε διαφόρων τύπων επιφάνειες και να στέκονται ακόμα και ανάποδα.ανάποδα.

ΣτόχοςΣτόχος : η κατασκευή υλικού το οποίο θα έπρεπε απαραιτήτως να : η κατασκευή υλικού το οποίο θα έπρεπε απαραιτήτως να είναι βιοαποικοδομήσιμο και βιοσυμβατό και να μπορεί να κολλάει είναι βιοαποικοδομήσιμο και βιοσυμβατό και να μπορεί να κολλάει σε μια υγρή επιφάνεια όπως αυτή των σπλάχνων σε μια υγρή επιφάνεια όπως αυτή των σπλάχνων

ΕφαρμογήΕφαρμογή: επίδεσμος που μπορεί να χρησιμοποιηθεί σε : επίδεσμος που μπορεί να χρησιμοποιηθεί σε επεμβάσεις όπου δεν είναι εύκολα τα ράμματα, ή για να κλείσουν επεμβάσεις όπου δεν είναι εύκολα τα ράμματα, ή για να κλείσουν μια πληγή από ένα έλκος στομάχου, ή για να κλείσουν το τμήμα μια πληγή από ένα έλκος στομάχου, ή για να κλείσουν το τμήμα ενός εντέρου το οποίο αφαιρέθηκε από επέμβαση, μέχρι και να ενός εντέρου το οποίο αφαιρέθηκε από επέμβαση, μέχρι και να εμποτιστεί με φάρμακα τα οποία θα απελευθερώνονται σταδιακά εμποτιστεί με φάρμακα τα οποία θα απελευθερώνονται σταδιακά στο τραύμα για να βοηθήσουν την επούλωσή του. στο τραύμα για να βοηθήσουν την επούλωσή του.

Τέλος παρουσίασηςΤέλος παρουσίασης