Қaзaқстaн рeспубликaсы бiлiм жәнe ғылым
Медициналық мақсаттағы полимерлік көпфункционалды нанобөлшектің жалпы схемалық моделі
жүктеу/скачать 62,36 Kb.
|
Ахмерова Еркежан ЯФ-31 СРО наножүйе
| Медициналық мақсаттағы полимерлік көпфункционалды нанобөлшектің жалпы схемалық моделі.
Суретте медициналық мақсаттағы көпфункционалды нанобөлшектің жалпы схемалық полимерлі моделі көрсетілген. Тотығу блогы (бұл полимерлі тізбектің өзі болуы мүмкін) биологиялық ортада (қан, лимфа және т.б.) нанобөлшектің жұмыс істеуін қамтамасыз етеді. Бұл жағдайда гидрофильдік/гидрофобтық, электростатикалық заряд, оның тығыздығы препараттың фармакокинетикасы мен фармакодинамикасына әсер етеді. Полимерлі тізбектер тұрақтылығы, мөлшері, құрамы, арнайы домендердің болуы (мысалы, гидрофобты кірістірулер) бойынша әр түрлі болуы мүмкін. Полимерлердің молекулалық массасының мәндерінің аралығы препараттың мембраналық өткізгіштігі үшін маңызды (қан-ми тосқауылын жеңу, эндоцитозды ынталандыру). Дәрілік агент (фармакон) биологиялық бұзылатын немесе тұрақты байланыс арқылы полимерлік негізмен (немесе тікелей наноконтейнерге салынған) байланысты болуы мүмкін, ал фармаконның өзі не препараттың белсенді емес ізашары, не белсенді метаболит (дәрілік препараттың белсенді басталуы) түрінде байланысады. "Мақсатты құрылғы"вектор ретінде әрекет етеді (мүмкін бұл антиденелер молекулалары, зақымдану аймағында пайда болатын молекулалық компоненттер, белгілі бір сорбциялық/байланыстырушы қасиеттері бар ақуыз домендері және т.б.), нанобөлшекті матаның белгілі бір бөлігіне немесе"мақсатты" органға бағыттайды. Биожүйеде конъюгат сатып алған конформация оның негізінде медициналық мақсаттағы көп функциялы нанобөлшектің пайда болуына ықпал етеді. Қасиеттері Жалпы алғанда, нанобөлшектер қазіргі ғылымның ашылуы болып саналады, бірақ олардың ұзақ тарихы бар. Нанобөлшектерді қолөнершілер тоғызыншы ғасырда Месопотамияда табаның бетіне жарқыраған әсер жасау үшін қолданған. Осы күндері де Орта ғасырлар мен қайта өрлеу дәуіріндегі керамика көбінесе алтын немесе мыс түсінің ерекше металл жарқылын сақтап келді. Бұл жылтыр мөлдір әйнек бетіне қолданылатын металл пленкадан туындайды. Егер пленка атмосфералық тотығуға және басқа ауа-райына қарсы тұрса, жылтырлығы әлі де көрінуі мүмкін. Күміс пен мыс нанобөлшектері бар пленканың ішінде жасалған жылтыр керамикалық глазурьдің әйнек матрицасына біркелкі таралады. Бұл нанобөлшектерді қолөнершілер мыс пен күмісті, тұздар мен оксидтерді, сірке суын, УПА мен сазды қосып, керамика бетінде глазурь жасамас бұрын жасаған. Содан кейін нысан пешке салынып, шамамен 600 °C температураға дейін қызады, содан кейін температура атмосфералық температураға дейін төмендейді. Ыстықта глазурь жұмсарады, бұл мыс пен күміс иондарын тудырады, олар глазурьдің сыртқы қабаттарына ауысады. Онда тотықсыздану атмосферасында иондар саны азаяды металдарға қайта оралып, содан кейін жиналып, түс пен оптикалық әсер беретін нанобөлшектер түзеді. Бұл техниканың жарқырауы ежелгі шеберлердің материалдар туралы өте күрделі эмпирикалық білімі бар екенін көрсетті. Техниканың өзі мұсылман әлемінде пайда болды. Мұсылмандарға Алтынды көркемдік көріністе қолдануға рұқсат етілмеді, олар нақты Алтынды пайдаланбай осындай әсер етудің жолын іздеді. Олар жылтырды қолдана отырып шешім тапты. Нанобөлшектер үлкен ғылыми қызығушылық тудырады, өйткені олар негізінен борпылдақ материалдар мен атомдық немесе молекулалық құрылымдар арасындағы көпір болып табылады. Сусымалы материалдар олардың мөлшеріне қарамастан тұрақты физикалық қасиеттерге ие болуы керек, бірақ нано-масштаб деңгейінде көбінесе өлшемдерге байланысты қасиеттер байқалады. Осылайша, материалдардың қасиеттерінің өзгеруі, олардың өлшемдері сияқты, нано өлшемдеріне жақындаған кезде ЖӘНЕ МАТЕРИАЛ бетіндегі атомдардың үлесі айтарлықтай болған кезде. Сусымалы материалдар үшін бір микрометрден (немесе микроннан) көп, бетіндегі атомдардың үлесі материал көлеміндегі атомдар санына қатысты шамалы. Нанобөлшектердің қызықты және кейде күтпеген қасиеттері материалдың аз көлеміне ие материалдың бетінің үлкен аймағына байланысты көрінеді. Нанобөлшектер көбінесе күтпеген оптикалық қасиеттерге ие, өйткені олар электрондарын шектеп, кванттық эффекттер шығарады. Мысалы, алтын нанобөлшектер ерітіндіде қара-қызылдан қараға дейін пайда болады. Сары алтын мен сұр кремнийдің нанобөлшектері қызыл түсті. Алтын тақталармен (1064 °C) салыстырғанда төмен температурада (~300 °C мөлшері 2,5 нм) алтын балқымасының нанобөлшектері;. Күн радиациясының сіңуі нанобөлшектерден тұратын материалдарда үздіксіз материал парақтарының жұқа қабықшаларына қарағанда әлдеқайда жоғары. Күн фотоэлектрлік және күн жылу Қосымшаларының екеуінде де күн энергиясын сіңіру арқылы бөлшектердің мөлшерін, пішінін және материалын басқаруға болады. Көлемі 10 нм-ден аз ферромагниттік материалдарды жылу энергиясын пайдалану кезінде бөлме температурасында магниттеуге ауыстыруға болады, бұл оларды жадты сақтауға жарамсыз етеді. Нанобөлшектердің суспензиясында бөлшектердің бетінің еріткішпен өзара әрекеттесуі мүмкін, бұл әртүрлі тығыздықты жеңу үшін жеткілікті күшті, әйтпесе нәтижесінде материал батып кетеді немесе сұйықтықта қалқып кетеді. Беткі қабаттың нанобөлшектердің көлеміне қатынасы диффузия үшін үлкен қозғаушы күш береді, әсіресе жоғары температурада. Агломерация үлкен бөлшектерге қарағанда қысқа уақыт аралығында төмен температурада болуы мүмкін. Теорияда бұл соңғы өнімнің тығыздығына әсер етпейді, дегенмен қозғалыс қиындықтары мен нанобөлшектерді агломерациялауға бейімділік мәселені қиындатады. Сонымен қатар, табылған нанобөлшектер күнделікті әртүрлі өнімдерге қосымша қасиеттер беру үшін болды. Мысалы, титан диоксидінің нанобөлшектерінің болуы оған өзін-өзі тазарту эффектісі деп аталатын нәрсені береді, ал бөлшектің нано диапазонының өлшемдерін байқауға болмайды. Оксид бөлшектері ультрафиолет блоктау қасиетімен анықталды, бұл қарапайым бөлшектерді жаппай ауыстыруға қолдануға мүмкіндік берді. Бұл мырыш оксидінің күн лосьондарын дайындауда жиі қолданылуының бір себебі, және оларды толығымен жарыққа төзімді етеді. Полимерлі матрицаларға қосылған кезде нанобөлшектердің балшығы арматураны арттырады, бұл оны әйнектің қосылу температурасынан және сынақтың басқа да механикалық қасиеттерінен жоғары тексерген кезде пластмассаның жедел жеткізілуіне әкеледі. Бұл нанобөлшектерді полимердің (пластиктің) қасиеттерін өзгерту үшін қолдану қиын. Ақылды және функционалды киім жасау үшін нанобөлшектер тоқыма талшықтарына да бекітілді. Металл, диэлектрлік және жартылай өткізгіш нанобөлшектер гибридті құрылымдар құрады (мысалы, core-shell нанобөлшектері). Жартылай өткізгіш материалдан жасалған нанобөлшектер, егер олар аз болса (әдетте суб-10 нм) болса, кванттық нүктелермен белгіленуі мүмкін, бұл энергияның электронды деңгейлерін кванттауға мүмкіндік береді. Мұндай наноөлшемді бөлшектер биомедициналық мақсаттарда есірткі тасымалдаушылары немесе агенттердің суреттері ретінде қолданылады. Жартылай өткізгіш нанобөлшектер (кванттық нүктелер) қорғасын сульфиді толық пассивациясы бар олеин қышқылы, oleyl және гидроксил (мөлшері ~5nm). жүктеу/скачать 62,36 Kb. Достарыңызбен бөлісу:
|