Биологиялық чиптер
Жасушалар диференциясы, жасушалардың бөлінуі, фагосинтез (яғни басқа тұқымды клеткаларды жою) және некроз (жасушалар өлімі) сияқты биологиялық үдерістер жасушалардың құрам бөліктерінің орын ауыстыруымен байланысты. Осы маңызды үдерістерді зерттеу үшін бүгінде жаңа әдістер жасалуда. Химиялық және биологиялық әдістер көмегімен молекулярлы таңбалау флуоросцентті микроскопия үдерісінде жеке молекулаларды бақылауға мүмкіндік береді.
Жаңа нанотехнологиялар мен наноматериалдар көмегімен атомдар мен малекулаларды анықтап табуға болады және оларды медициналық мақсатта жасушалық деңгейде басқару мүмкіндігі бар. Биологиялық сенсорлардың мөлшерлері наномасштабты өлшемді болуы жасушалар ішіндегі ең ұсақ орындарында локальді өлшеудің жоғары деңгейлілігін көрсетеді. Биологиялық наносенсорлардың дамуы мен антиденелер негізіндегі нанозондтар көмегімен in situ режимінде ішкіжасушалық өлшеулер жүргізу мүмкіндігі - заманауи ғылым мен технологияның орасан зор жетістігі.
Биологиялық наносенсорлар көмегімен ғалымдар жеке молекулаларды және жасушаның арнайы орындарындағы молекулалар арасында берілетін дабылдарды бақылай алады. Биологиялық сенсордың жасуша ішінде орналасуы жасушалық мембранаға немесе бүкілжасушалық қызметке әсер етпейді. Бұл мұндай мүмкіндікті армандап жүрген медиктер үшін аса қуанышты жаңалық. Үдерістерді in vivo режимінде тірі жасушалар ішінде бақылау жүргізу мүмкіндігі біздің жасушалық функциялар туралы түсінігімізді толықтырады. Нанотехнологияның осы бір ғана жетістігі жасушалық биологияны толығымен тағы да өзгертүге мүмкіндік береді.
|
|
|
Бүгінгі таңда ДНҚ зондтары бар биологиялық сенсорларды (биочиптер) зерттеуге көп назар аударылып отыр. V бөлімінде айтылып кеткендей, ақуыздарды анықтау ДНҚ бөлігінің комплементарлы (яғни толықтырушы) нуклеотидтер тізбегімен дәл сәйкес келуіне негізделген. ДНҚзондтардың нуклеин қышқылдарының осы қасиеттерін қолдануға болатын аймақта пайдасы тиюі мүмкін. Осындай типті биологиялық сенсорлар кейбір ауруларды гентикалық қабылдау мүмкіндігін болжауда, мысалы, гемофилияның тұқымқуалауын анықтауда пайдалануы мумкін.
Глюкоза сенсорлары ең кең таралған биосенсорларға жатады. Әлемдегі қант диабетіне шалдыққан мыңдаған аурулар күн сайын қан құрамындағы қантты анықтау үшін оны қажет етеді. Сенсордың жұмыс істеу принципі глюкоза мен оттек арасындағы реакцияны жылдамдатып, глюкон қышқылы мен сутек пероксидінің түзілуін жылдамдататын – энзимді (глюкозооксидаза) қолдануға негізделген. Сенсор глюкозооксидаза деңгейін және ол туындатқан электр тоғының өзгерісін анықтай алады.
|
|
|
Биологиялық наносенсорлар зерттеушілердің биологиялық молекулаларды қолдануына және оларды бақылауға мүмкіншілік береді. Медиктер жеке биологиялық молекула немесе жасуша жасайтын жасушалық үрдістерді анализдей алатын наноқұрал жасағысы келеді. Кейбір мамандар мұндай зерттеулерді жасушалық инженерия, ал екіншілері – болашақтағы денсаулық сақтау деп атайды.
Микро- және наноэлектрониканың жетістіктері жақын болашақта бұрынғыдан да кішкентай, ықшамды, жылдам, дәл және арзан наноқұралдар жасауға мүмкіндік береді. Біздің компютерленген қоғамда өндірістің барлық салалары оның артықшылығын сезініп, тиімді жақтарын қолданады.
|
|
|
ОРЫТЫНДЫ
Жаңа ғасырда адамзат санасына наноэлектроника, нанотехнология сөздері кең таралуда. Себебі, ғалымдардың пікірі бойынша, наноэлектроника технологиясы келешекте адамзат қоғамының өте жоғары дамуының негізі. Бұл технология ғылым және техниканың барлық салаларының интенсивті дамуы арқылы мемлекеттің экономикасына, саясатына, халықаралық қатынасына әсерін тигізеді. Дамыған мелекеттерде нанотехнология бойынша материалдық құндылықтар жарату үшін, үлкен мөлшерде ақша бөлініп жатыр. Мысалы, АҚШ мемлекеті нанотехнологияны зерттеу жұмыстарына 2001 жылы 422 млн, 2002 жылы 600 млн. доллар қаражат бөлді. 2007-2015 жылдары Ресей мемлекеті 160 млрд. Рубль қаражат бөлуді жоспарлап отыр.
АҚШ-тың Ұлттық Ғылым Фондының есептеуі бойынша 2015 жылы нанотехнологиясы негізінде құны трилион доллар болатын тауарлар істеп шығарылады. Нанометр (1 нм) бір метрден миллиард есе кіші болған өлшем. Микро әлемдегі құбылыстарды зерттеу нәтижелері негізінде пайда болған нанотехнологияның приборларыменен макроәлемнің заңдылықтары үйреніледі.
Қазіргі таңда мамандар нанотехнология негізінде кванттық компьютерлер, радиоэлектрондық аппараттар жарату жұмыстары алып барылуда.
Дата добавления: 2016-01-05; просмотров: 1; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!