NANOTEKNOLOJİ 

Nanoteknoloji, Yunanca “cüce “ anlamına gelen nano kelimesinden türetilmiştir ve bir örnek ile tanımlanmak istense 10^-9’u ifade etmektedir.Nanopartiküllerin boyutları 1-100 nm (1nm=10^-9) arasında değişen atomlar sınıfıdır. Nano ölçekteki araçlar insan hücrelerinden 100-10000 kat daha küçüktür. Nanometre ölçeğindeki materyal ve araç tekniklerin tümünü kapsayan bir terim olan nanoteknoloji nano ölçekteki boyut ve şekilleri kontrol ederek sistemlerin,araçların ve yapıların dizaynı, karakterizasyonu ,üretim ve uygulaması olarak tanımlanabilir.

Nanoteknoloji yapıcı ,yok edici ve disiplinler arası bir bilim dalı olarak tanımlamak mümkündür.Nanoteknoloji günümüzde çok hızlı gelişmekte olup araştırma alanlarının başında gelmektedir.Nanoteknoloji mevcut olan teknolojilerin küçültülerek daha ileri düzeyde duyarlı sistemlerin oluşmasına imkan tanımaktadır.Bu yol izlenerek daha iyi yapılmış, daha uzun süre dayanan,daha temiz,güvenli ve akıllı ürünleri evde,iletişimde,ulaşımda,tarımda,tıpta,kimya, fizik, biyoteknoloji ve endüstrinin her alanında kullanmak mümkündür.Özellikle Tıp alanında ve biyoteknolojik alanlarda kullanılmak üzere çeşitli özelliklerde nano malzemeler üretilmeye başlanmıştır. Nano boyutlu malzeme olarak tanımlanan yapılar ; nanokristaller, nanoteller, nanopartikül, nanotüpler ve nanoçubuklar gibi farklı sınıflara ayrılabilmektedir.

Nano malzemeler boyut, kütle, yük, şekil, yapı, ve kompozisyon gibi parametrelerle mikroskopik, spektroskopik, ve spektrofotometrik birçok yöntemle karakterize edilebilir. Nanopartiküllerin yüzey yükü, boyutu ve şekli farklı özellikleri kazanmasında önemli bir etkendir.Örneğin yuvarlak şeklinde olan nanopartiküllerin toksik özelliğinin çok az olduğu bilinmektedir.Ancak silindirik ve çubuk şeklindeki nanopartiküllerin toksik özelliğinin arttığı bilinmektedir.

Nanopartiküller kimyasal ,fiziksel ve biyolojik yöntemlerle üretiliyor.Kimyasal yöntemler biyolojik yöntemlere göre daha avantajlıdır.Çünkü üretim daha fazladır.Ancak kimyasal yolla partikül üretiminde kullanılan kimyasallar partikül yüzeyinde kalabilir ve bu madde vücutta toksik etki gösterebilir.Biyolojik yöntemde bu durum söz konusu değildir.Biyolojik sentez yönteminde mikroorganizmalar,  fungiler  ve bitki ya da bitki ekstraktları kullanılabilmektedir.Bakteri ya da fungiler yerine bitki ya da bitki ekstraktlarının kullanılması patojenitenin varlığını da ortadan kaldırmaktadır.Mikroorganizmalar nanopartikül üretiminde intraselüler (Hücre içi) formda olabileceği gibi ekstraselüler (Hücre dışı) formda da olabilirler.Örneğin bakteriler intraselüler formda üretim yaparken, küfler ekstraselüler formda üretim yaparlar.

NANOPARTİKÜLLERİN BAŞLICA UYGULAMA ALANLARI

  • Tıp ve Sağlık Sektörü
  • Malzeme ve İmalat Sektörü
  • Nano Elektronik ve Bilgisayar Teknolojileri
  • Havacılık ve Uzay Araştırmaları
  • Çevre ve Enerji
  • Biyoteknoloji ve Tarım
  • Savunma Sektörü

olarak  genel başlıklar halinde toplanabilir.

Nanopartiküller genel olarak “organik” ve “inorganik” olarak iki sınıfa ayrılırlar.Organik nanopartiküller karbon nanopartiküllerden oluşurken, inorganik nanopartiküller ise manyetik nanopartikülleri, soy metal nanopartikülleri (Örneğin; altın ve gümüş) ,yarı iletken nanopartikülleri  (Titanyum oksit ve çinko oksit gibi) kapsar.

Manyetik nanopartikül olarak bilinen Fe2O3 ve Fe3O4 hedefe yönelik kanser tedavisinde, gen tedavilerinde,DNA analizlerinde ve manyetik görüntüleme cihazlarında kullanılmaktadır.Gümüş ve altın gibi değerli malzemeler eski dönemlerde bakteriyel kaynaklı hastalıkların iyileştirilmesinde, kozmetikte vb. alanlarda kullanılmıştır.Günümüzde altın ve gümüş nanopartiküllerle birleştirilerek ilaç sektöründe  (akıllı ilaç)kullanılmıştır.Gümüş  ve altının aynı zamanda antibakteriyel,antiviral,antifungal ve antikanser özellikleri de bilinmektedir.

Altın nanopartikülleri kanser çalışmalarında kullanıldığı zaman hyperthermia (Hipertermi) uygulamasından yararlanılır.Bu uygulamada hyperthermia nanopartikül hücreye girdiği zaman hücreye ışın verilir.Verilen ışın altının ısınmasına ve girdiği zararlı hücrenin ölmesine neden olur. Bu olay sağlıklı hücrelerde gerçekleşmez.Çünkü sağlıklı hücre porları genelde 25 nm boyutundadır.Ancak kanser hücrelerine bakıldığı zaman bu hücrelerin porları çok daha büyüktür.Buna yönelik seçilen nanopartiküller vücuda verildiği zaman direkt olarak kanser hücrelerinin içerisine girerek etkisini gösterirler.Şu anda bu uygulamaların klinik test aşamasında olduğu bilinmektedir.

Teşekkür ;

Prof. Dr.Mesut  TAŞKIN hocamızın endüstriyel mikrobiyoloji ve biyonanoteknoloji derslerinde aktardığı önemli bilgileri için teşekkür ederiz.

Nanoteknoloji ile ilgili önemli çalışmaları görmek için aşağıda ki linklerden yardım alabilirsiniz.

https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S2214785317301967

https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1748013207700841

https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1473309909701008

Yazar Hakkında

Yorum Ekle