Nanoneedle - Nanoneedle

Nanoneedles konik veya tübüler iğneler olabilir nanometre büyük moleküllerin geçişine izin vermek için yeterli büyüklükte bir merkezi deliği olan silikon veya bor nitrürden yapılmış boyut aralığı veya katı iğneler Raman spektroskopisi, ışık yayan diyotlar (LED) ve lazer diyotları.

Kullanım

Impalefection

Ana makale: Impalefection

2005 yılında Japonya'daki Hücre Mühendisliği Araştırma Enstitüsü Ulusal İleri Endüstriyel Bilim ve Teknoloji Enstitüsü (AIST) ve Tokyo Tarım ve Teknoloji Üniversitesi tarafından kontrol edilen nanoneedles kullanılmış atomik kuvvet mikroskobu (AFM) canlı hücrelerin çekirdeğine nüfuz etmek ve nükleik asit, protein molekülleri eklemek veya muhtemelen hücre ameliyatı yapmak için. Teknik, uygulanan kuvveti izleyerek iğnenin konumunu doğru bir şekilde belirleyebilir. Hastalığın takibi, teşhisi ve tedavisi için kullanılacak hücreler vücuttan çıkarılıp enjekte edildikten sonra değiştirilebilir. 100 nm çaplı iğneler, odaklanmış olarak silikon AFM uçlarından kesildi iyon demeti aşındırma.[1]

2009 yılında, Illinois Üniversitesi biyofiziksel araştırmalar için uygun, ince bir altın kaplama ile 50 nm çapında bor nitrür nanoneedle üretti. Çapı, organik madde veya floresan vermek için hücre duvarlarına kolay nüfuz etmesine izin verir. kuantum noktaları sitoplazmaya veya çekirdeğe. Elektrokimyasal prob veya optik olarak da kullanılabilir. biyosensör hücresel bir ortamda.[2]

Atomik kuvvet mikroskopisi

California Üniversitesi, Berkeley 2008 yılında üretilmiş galyum arsenit (GaAs) nanoneedle'lar son derece parlak ışık yayan henüz lazerler değil, ne zaman optik olarak pompalanmış. 3-4 mikrometre uzunluğunda, 2-5 nm'lik uçlara doğru incelirler. Ek olarak optoelektronik cihazlar, iğneler atomik kuvvet mikroskobu (AFM) için yararlı olacak ve diziler halinde kolayca büyütülebilir. Bu tür AFM dizileri, yüzeylerin atomik çözünürlüğe yakın görüntülerini üretmenin yanı sıra, atomların doğrudan manipülasyonuyla yeni veri depolama biçimlerine yol açabilir. İğneler ayrıca, gelen ışığın frekansı ile giden ışığın frekansı karşılaştırılarak moleküler enerji seviyelerinin ölçüldüğü bir işlem olan ucu arttırılmış Raman spektroskopisinde bir kullanım bulabilir. Keskin bir iğne ucu, örneğin tek moleküllere kadar daha hassas bir şekilde incelenmesine izin verir.[3]

Biyomedikal Araştırma

NanoTıp ve Biyomedikal Mühendisliği bölümünde araştırma Teksas Üniversitesi 2010'da silikon kullanarak yeni bir nanoneedle türü yarattı. Bir çözüm hidrojen peroksit gözenekli iğneler üretir - gözeneklilikleri, peroksit konsantrasyonunu zamanla değiştirerek uzunlukları boyunca kontrol edilir. Renkli gözenekli iğneler, öngörülebilir bir süre boyunca biyolojik olarak parçalanacak şekilde yapılmıştır ve eşdeğer katı tellerin 120 katı yüzey alanına sahiptir, bu da onları ilaç dağıtım araçları olarak yararlı kılar. Gözenekli silikon hücrelere zarar vermediğinden, iğneler ayrıca hücreleri etiketlemek ve kimyasal reaksiyonları izlemek için de kullanılabilir.[4]

Etik hususlar

Profesör Martin A. Philbert tarafından bir uyarı notu geldi. toksikoloji -de Michigan Üniversitesi, Ann Arbor. "Nanometre ölçeğindeki materyalleri moleküler düzeyde manipüle etme yeteneği, hücresel dağıtımın özgüllüğünü sağlama ve komşu hücrelere ikincil rahatsızlıkların azaltılması vaadini taşıyor. Çevre sağlığı bağlamında, bilim topluluğu şunlara çok dikkat etmek zorunda kalacak. Normal hücresel süreçleri bozan veya engelleyen ve biyolojik engellerin, dokuların ve hücresel sistemlerin gelişigüzel penetrasyonuna katkıda bulunan, tasarlanmış nanomalzemelerin fizikokimyasal özellikleri. " [5]

Referanslar

  1. ^ Obataya, I; Nakamura, C; Han, S; Nakamura, N; Miyake, J (Ocak 2005). "Nanoneedle ile bir atomik kuvvet mikroskobu kullanarak canlı bir hücrenin nano ölçekli işlemi". Nano Harfler. 5 (1): 27–30. Bibcode:2005 NanoL ... 5 ... 27O. doi:10.1021 / nl0485399. PMID  15792407.
  2. ^ Ngo, Dong (28 Nisan 2009). "İşte nanoneedle geliyor - görebiliyor musunuz?". Cnet.
  3. ^ "Nano iğnelerde Fotolüminesans". Günlük Bilim. 23 Nisan 2008.
  4. ^ "(Nano) çim daha yeşildir: Sağlığınız için gözenekli silikon nano-iğneler". nanowerk. 2 Ağustos 2010.
  5. ^ Freemantle, Michael (31 Ocak 2007). "Nanoneedles Pierce Hücreleri". Kimya ve Mühendislik Haberleri.