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纳米科学与纳米技术

目录:

Anonim

它是纳米级系统的研究和开发,纳米技术负责研究范围从1到100纳米的物质。纳米技术用于定义在纳米级应用的技术,即允许进行工作和操纵分子结构及其原子的极小的测量。

纳米科学-纳米技术

“ nano”一词来自希腊语“νάνος”,意思是矮人。它是国际单位制的前缀,等于10 -9的因数,应用于长度单位,相当于十亿分之一米(10 -9米),即1纳米。

从角度来看,一个原子的尺寸小于1纳米,而一个分子的尺寸可以更大。在这个规模上,可以观察到全新的现象,这些现象可以发现受量子力学定律控制的特性,量子力学定律被研究人员用于创建新材料或技术设备,从而产生了制造纳米材料和纳米机器的可能性。从原子和分子的重排开始。

所有这些进步都有可能为当今人类面临的多个问题提供解决方案,其中能源,环境和健康脱颖而出,但是它们的应用可能是无限的。

纳米技术的历史

简要时间表
1936年 西门子公司的欧文·穆勒(ErwinMüller)发明了场发射显微镜,这使得获得材料的近原子分辨率图像成为可能。
1940年 冯·诺伊曼(Von Neuman)正在研究创建可自我复制的系统以降低成本的可能性。
1956年 麻省理工学院的亚瑟·冯·希佩尔(Arthur von Hippel)创造了“分子工程”一词。
1958年 德州仪器(TI)的杰克·基尔比(Jack Kilby)设计并制造了第一个集成电路,后来他为此获得了2000年诺贝尔奖。
1959年 理查德·费曼(Richard Feynman,1965年诺贝尔物理学奖)在科学研究的未来会议上发表讲话:“我认为,物理学原理并没有反对原子操纵原子的可能性” 。他为量子力学和粒子物理学做出了巨大贡献。
1974年 东京科学大学的谷口纪夫(Norio Taniguchi)在原子尺度的尺寸框架中创造了术语“纳米技术”。
1985年 Buckminsterfullerenes(富勒烯或橄榄球烯的家族)最早由莱斯大学的Harold Koto,James Heath,Sean O'Brien,Robert Curl和Richard Smalley发现。
一九九六年 哈里·克罗托(Harry Kroto)(与其他同事一起)因发现富勒烯而获得了诺贝尔化学奖
1997年 康奈尔大学的研究人员制造世界上最小的吉他。它大约是一个红细胞的大小。
1998年 可以将碳纳米管转换为能够在2×2纳米的空间内书写的纳米铅笔。
1999年 利用纳米技术的消费产品开始出现在市场上:

•防凹痕和防刮擦汽车保险杠

•高尔夫球直线飞行

•较硬的网球拍

•棒球棒具有更好的灵活性

•抗菌纳米银袜

•透明防晒霜

•无皱抗污衣服

•深层渗透性治疗化妆品

•防刮玻璃衬里

•更快地为无绳电动工具充电

•改善电视,手机和数码相机的屏幕

2001 詹姆斯·金泽夫斯基(James Gimzewski)因发明了世界上最小的计算器而进入吉尼斯世界纪录。

研究的主要进展
2003年 莱斯大学的Naomi Halas,Jennifer West,Rebeca Drezek和Renata Pasqualin开发了金纳米胶囊,当“微调”其尺寸以吸收近红外光时,它们可以用作综合癌症发现,诊断和治疗的平台乳房,无需进行侵入性活检,手术或破坏性的全身放射或化学治疗。
2006年 赖斯大学的詹姆斯·图尔(James Tour)和他的同事制造了一种纳米级“汽车”,该汽车由带有炔基轴和四个球形C60富勒烯轮(布基球)的低聚(亚乙炔基)制成。作为对温度升高的响应,由于车轮的作用,纳米汽车在金表面上运动-布基球,就像传统汽车一样。在高于300°C的温度下,它移动得太快,化学家无法对其进行跟踪。
2007年 安吉拉·贝尔彻(Angela Belcher)及其同事正在麻省理工学院(MIT)建立一种锂离子电池,这种电池采用一种对人类无害的病毒,采用低成本且对环境有益的程序。电池具有与最新型可充电电池(混合动力汽车,个人电子设备)相同的能量容量和能量性能。
2009年 纽约大学的Nadrian Seeman及其同事通过利用DNA晶体的合成序列创建3D DNA结构的过程来创建具有机器人自动组装DNA的各种纳米级设备,该过程可以编程为使用末端自组装。粘性和按固定顺序放置。

中国南京大学的Seeman及其同事创建了一条“ DNA装配线”。

2010 IBM使用在其顶点仅测量几纳米的硅尖端(类似于原子力显微镜中使用的尖端)将材料从基板中凿出,并创建完整的3D纳米世界地图(约千分之一的大小)只需2分钟23秒即可完成。

这项活动展示了一种强大的方法,可以在纳米级(15纳米)上生成图案和结构,同时大大降低了成本,为诸如以下领域打开了新视野

• 电子产品

•光电医学。

2013年 斯坦福大学的研究人员开发了第一套碳纳米管。

纳米技术发展

纳米技术学科的发展源于理查德·费曼(Richard Feynman)的提议(始于1959年)。

原子级(在1纳米和1微米之间)的材料的使用和设计被称为小分子技术,目前在极为不同的研究领域中具有巨大影响。它的基本组成部分是多学科性,因为它需要整合各种科学才能产生新的工具和技术。

纳米科学

这是一个研究非常小的尺寸的材料的领域,这就是为什么它不同于化学,物理学或生物学的原因,因为我们正在从一个非常小的尺寸研究这个领域,以便更好地了解世界和宇宙,也就是说,研究尺寸从十分之几到几百纳米的物体。

1纳米= 0.000000001米(十分之一米)。1毫米= 1,000,000纳米。

它在科学领域的重要性在于创建了能够在微观尺度上分析物质的自然物理,化学和生物现象的新仪器。

这些研究的起源可以追溯到八十年代初,当时在瑞士发明了一种能够观察原子的显微镜。后来发明了原子力显微镜,它能够看到和分析可以研究的不同类型的材料。当前,有无数种仪器可以促进原子级不同领域的研究。多年来,大多数国家已经通过大学和建立专门实验室提出了促进纳米科学和纳米技术的倡议。

纳米材料

它们都是至少在纳米尺度上具有一维尺寸的材料。当此长度也等于或小于某个临界物理长度时,例如费米能级,或磁畴4,出现了新特性,可以开发具有全新功能和特性的材料和设备。

该区域包括

  • 原子团聚体)直径最大为100纳米的颗粒直径小于100纳米的纤维厚度小于100纳米的片材小于100纳米的纳米孔(由蛋白质或材料产生)包含其中某些元素的复合材料

纳米材料的成分可以多种多样,尽管最重要的是碳化物,氮化物,硅酸盐,氧化物,碲化物,硫化物,硼化物,硒化物,卤化物,金属合金,金属,有机聚合物和复合材料。

硅酸盐 硬质合金 氮化物 氧化物 硼化物 硒化物
硫化物 金属合金 金属制品 有机聚合物 复合材料

重要性

纳米材料的集成在本质上是水平的,因为它的应用仅受到可分配给研究的资源的限制,因为它具有影响所有社会经济部门的能力。这些技术的应用可能会出现在具有巨大经济潜力的健康与健康,电能,纺织工业,信息和通信技术(ICT),安全和运输等领域。

美国国家科学基金会(National Science Foundation)估计,2015年纳米技术在世界范围内移动了10亿美元(101.20万美元),纳米材料领域占总数的31%。

纳米材料的重要性在于它可以在材料中产生新的特性并改善现有特性。这些材料还具有在原材料和生产中以更低的成本替代现有技术的潜力。

纳米生物技术

纳米生物技术结合了众多科学学科,例如纳米技术,生物技术,化学,纳米材料和系统工程。

纳米技术为生命科学提供了新的材料和工具,这些材料和工具可能具有新的更好的功能,或者可以显着改善其当前的操作。从另一个角度来看,生物学为纳米技术提供了探索,学习和使用生物固有的功能性纳米结构的难以想象的机会。

因此,纳米生物技术是

不仅涉及纳米技术和生物技术之间的融合,还涉及两个主要的行动领域:

  • 将纳米技术的工具,组件和过程应用于生物系统(纳米医学),开发预防和治疗疾病的工具,并利用生物系统作为新产品(纳米设备)开发的指南。

由于这些领域的重要应用,特别是在诊断的产生和专门疗法的创建中,这些领域正在涌现并在不久的将来产生巨大的影响。

当前,在早期发现致命疾病(例如癌症)方面取得了很大的进步,这将在后面提到,这将允许产生新的诊断系统,因此,在细胞水平上对其进行早期治疗,比现有方法具有更高的疗效,且疗效更差由于正在开发的纳米生物技术工具的应用,将在不久的将来实现侵袭性疾病及其演变的后续监测,这将改善人们的生活质量。

挑战性

今天要解决的挑战很大,目前在生物和健康领域中被视为必不可少的挑战是:

疾病检测 组织再生

尽早发现先天或已发展疾病,外部因素和遗传缺陷的能力。

再生人体中受损器官和组织的能力。

寻找一种有效,廉价的解决方案,而不会对这些挑战造成长期的副作用或影响,这将对人类的生活质量产生重大影响。

诸如糖尿病或高血压之类的慢性退行性疾病以及诸如心脏病发作和心律不齐之类的心血管疾病以及不同类型的癌症的发病率增加并不是什么秘密。但是,以同样的方式,人们的预期寿命有所增加,但疾病的发病率却更高。

这应该是寻找新的诊断和治疗方法的动力,这些方法比当前的方法更快,更有效,并且可以最大程度地降低分析和服务的成本,同时对患者的侵入性也较小。 。

纳米医学

纳米技术用于控制和操纵纳米级的物质(在原子和分子水平上)。在其研究和应用中,它可以专注于健康领域,这被称为纳米医学,它是医学研究发展中最有希望的方面之一,寻求从细胞水平的方法检测和治愈疾病的可能性。因此,纳米医学的目标是预防,诊断和治疗处于晚期的疾病。

纳米级工具和技术允许设计具有新特性和改进特性的纳米材料。这应该使对活细胞和生物成分的理解和操纵成为可能,这就是为什么它为获得新的生物传感器,纳米工具或靶向药物递送系统开辟了一条潜在途径。

这些进步是通过纳米技术,生物学和医学的融合而产生的。

纳米生物传感器

这些纳米工具可用于检测疾病,并具有开发非侵入性疗法的巨大潜力。

碳纳米管 微型杠杆 光子谐振器
量子点 纳米干涉仪 光子晶体
  • 碳纳米管微型杠杆光子谐振器量子点纳米干涉仪光子晶体

调查中

管理

药物

移植新材料

目前,全球纳米技术中心的许多实验室正在以更直接有效的方式管理药物以及开发用于移植的新材料等。

  • 设计某些生物常数改变时激活的传感器的可能性。例如,糖尿病患者可以受益于接受封装在人造细胞中的胰岛素,当血糖升高时,胰岛素会释放出来。即使在家里进行自我诊断,这也使检查变得非常容易,生物传感器已经用于许多应用,例如,检测炭疽的存在,多孔硅酮也可以用作智能药物输送系统。 。不像传统的那样,它具有生物相容性并且没有毒性作用。多孔特性是用纳米技术创建的,也可以用它制作接枝。 “这是一个壮观的平台,非常有用,而且有机硅也很便宜”,肯定福特…。其他媒介物是由支化聚合物组成的树枝状聚合物。每条绳索可以具有不同的属性。树枝状大分子可被吞咽并执行许多相当复杂的功能,例如寻找体内的损伤并进行修复。 (在德国诊所接诊)。

在医学研究中,人们认为可能存在的领域可能意味着专门护理和治疗领域的一场革命,其中突出的领域包括:

预防 监控方式 组织修复 控制
系统防御 诊断程序 管理

药物

  • 健康预防影像监视组织修复和再生控制疾病进程改善和防御人类生物系统生成诊断,治疗和疾病预防在细胞水平上管理药物。

纳米诊断

它的目标是通过使用纳米颗粒和纳米设备(例如纳米生物传感器,DNA生物芯片,单芯片实验室,纳米夹)在细胞水平上以及理想情况下在单个细胞水平上识别疾病的早期出现。或纳米探针。

目前,使用最广泛的纳米器件是纳米颗粒,其结构为几纳米(1-10nm),当用一定波长的光照射时会发出(不同颜色的)光,从而成为生物标记。

这些纳米颗粒正在研究中,以诊断肿瘤,因为可以设计它们使其与癌细胞特异性结合,从而比目前使用的技术更早地体内检测肿瘤。

为了使之成为可能并以特定方式结合,它们会携带针对肿瘤蛋白的表面抗体,因此它们不会被巨噬细胞(“吞噬”或吞噬病原体和其他有害分子的免疫系统细胞检测和吸收)对于我们的身体)都涂有聚乙二醇。这种诊断方法仍处于动物实验阶段,但如果通过所有研究阶段,便可以在人类中使用,并具有所有的社会,健康和经济影响。

这些工具的应用将允许开发出更快的响应能力,以检测和治疗疾病,修复或再生受损的组织甚至人体器官。

纳米系统可以体外或体内应用。在体外诊断应用中,纳米设备能够快速,准确和灵敏地检测到体液或组织样本中病原体或DNA中的缺陷。在体内诊断应用中,可以开发出生物相容性设备,例如,该设备可以穿透人体以识别疾病的早期阶段,识别和量化某种分子或癌细胞的存在。

因此,纳米医学成为纳米科学应用前景的基础分支。可能是人类最强大的武器之一。很少有人警告可能与这些进展有关的不可忽略的风险。

纳米医学的挑战

纳米药物面临着开发专门针对患病组织和器官的纳米疗法的挑战,从而避免破坏作用范围内的健康细胞。

癌症是研究的重要领域之一,因为它具有许多长期潜力。希望开发一种不会对免疫系统产生重大影响的抗癌疗法。美国国家癌症研究所的一项计划旨在基于以下几点消除癌症:

  • 诊断和成像系统可以检测出癌变过程的开始并能够识别癌症的类型。多功能设备能够避免生物屏障,将多种治疗剂直接转运至癌细胞和起作用的组织在癌症生长和转移中起关键作用的系统,提供有关肿瘤区域治疗和/或手术作用的实时信息的试剂,可以预测分子变化并防止癌前细胞变得恶性。

尽管纳米医学发展的主要驱动力之一是改善疾病的诊断和治疗,但该分支机构的机会可以扩展到其他领域:

药物设计 环境监测 化妆品
能量 电子产品

纳米机器

术语纳米机器是指组装机器(组装器),微型机器,量子机器或纳米机器人的分子制造。旨在最大程度地降低制造成本,原材料,能源和干预其发展的元素,并可能在纳米医学领域(疾病的预防和治疗,组织修复等)中应用)。

目前,它看起来像一个受装配工建造的未来派研究领域。组装机是纳米结构的建筑机械,它允许对原子进行操作以生成单个分子。

纳米技术专注于该领域的挑战之一是具有自身重编程能力的汇编程序的复制。这将使其具有从其拥有的原材料和能量中复制其自身的能力,从而模仿细胞繁殖的功能。麻省理工学院指出可能的解决方案是在光刻中找到的,通过纳米印刷(纳米光刻)。

理论原理说,通过获得足够数量的装配器,第一批纳米机器将具有重新编程的任务,以产生一些更有用的东西,从而遵循某些细菌的功能,这些细菌可以被重新编程以执行基因工程任务。

该领域取得了重要进展,设法将特定的蛋白质插入细菌的基因中。最早的例子之一是免疫系统激素干扰素。。

干扰素有三个家族

白细胞 成纤维细胞 淋巴细胞
  • 白细胞的a型或干扰素是白细胞,成纤维细胞的b型或干扰素是结缔组织的细胞。淋巴细胞的g型或干扰素是免疫系统的细胞。

纳米机器可以代表人类的新工业革命,以及在完全不同的环境中实现不同生活的观念。社会,商业和政治影响将是深远的。

农业

在与农业同样重要的领域,纳米技术可以提供一种解决方案,用于治疗植物病害,及早发现产生病原体的病原体,改善植物对必需营养素的吸收,甚至构建纳米生物传感器。在某些生物学过程中很重要。

它的使用可以通过减少其在土壤中的施用量,从而显着降低农作物所需的剂量,并由此带来环境改善,从而提高商业杀虫剂和杀虫剂的有效性。一些研究估计,由于昆虫,害虫和杂草,农业总产量损失了13%至14%。

减少这些损失的传统策略是基于诸如轮作,使用健康和抗性植物品种,播种期发生变化以及病虫害综合治理等战略,这意味着对其进行生物控制。但是,它们仅在小范围内有效。

农业的工业化导致这些技术被抛弃,取而代之的是其他对环境更有效但更具侵略性的技术。合成化学物质已被用来控制和减少这些损失。大量使用这些物质的问题之一是它们还与昆虫和害虫一起消灭了天敌。另外,多年来对它们的滥用产生了选择压力,今天,许多抵抗它们的物种已经产生。

有研究证实,金属纳米颗粒对植物,昆虫和害虫病原体有效。实际上,使用纳米乳剂或纳米囊封技术,纳米颗粒可以用作农药,杀虫剂和驱虫剂的新制剂。

通过将这些材料用作纳米农药,纳米杀菌剂和纳米除草剂,可以实现农业的未来。

目前的调查

分子计算

正在根据DNA存储和处理信息的能力进行分子计算,在DNA链中实现数据编码并使用分子生物学技术执行逻辑和算术运算的工作。

癌症诊断

当前的研究集中在使用纳米技术来改变癌症的诊断,理解和治疗方式。在CIQA(应用化学研究中心)通过“纳米技术对抗癌症,纳米器件”项目进行了一个示例,该项目的目的是开发基于微乳液的纳米器件来对抗癌症。

通过结合表面活性剂来配制微乳液,油和水的合适比例。这项研究使用薄荷油,肉桂和百里香等精油进行测试,其衍生物,维生素E和荷荷巴油的测试方法相同,所有这些油均具有抗癌特性。

一旦形成微乳状液,它们就被装载了用于治疗癌症疾病的药物,例如Pactlitaxel或甲氨蝶呤和活性姜黄素。研究人员形成的纳米器件将在各种类型的癌细胞系上进行测试,例如宫颈癌,乳腺癌,前列腺癌或白血病,以抗击该疾病并确定对健康细胞的损害。

这项技术带来的新颖性包括增强油类药物的抗癌活性,并消除患者的头晕,呕吐,脱发等副作用。还意图是这些纳米装置是低成本的以促进患者对其的访问。

迄今为止,该项目处于临床前研究阶段,因此估计已完成30%。期望在5年内将有可能转让制药公司生产知识。

纳米疗法

在这个分支内是药物的局部释放。该疗法将允许通过以局部方式起作用,除了具有更个性化的治疗之外,还可以减少药物的剂量,从而与该治疗相关的继发性损害将更少。这种纳米疗法的基础与纳米诊断的基础类似:该药物位于颗粒内,该颗粒在其表面具有特定的受体,因此可以直接导向目标部位,只有药物被释放。该方法还防止药物进行修饰并改变其性质,直到达到其作用目标为止。

预防接种

中国科学院武汉病毒研究所的一个研究小组已经开发出了使用纳米技术的流感疫苗,这种纳米疫苗通过鼻子给药,可以攻击多种流感病毒并诱导强大的免疫反应。

研究表明,鼻内纳米疫苗对小鼠的H1N1和H9N2病毒感染有效。结果表明,纳米疫苗可能对抗多种类型的流感。该方法的特殊性是通过鼻子给药,避免了使用针头。

涂料层

西班牙组件技术中心正在研究一种涂料,该涂料可延长室外安装的水泥,大理石和复合材料的使用寿命,从而使其更能抵抗水,光和磨蚀等外部因素。

这些结构材料和纤维除了寻找一种低成本替代传统结构材料的方法外,还需要非常精心的设计。

纳米太阳能电池

正在开发一种像塑料或油漆一样散布的光伏材料。期望除了具有较低的生产成本之外,它可以与其他建筑材料集成。

组织工程

它的任务是取代传统的器官移植。目前正在采用一种将聚合物,细胞和生长刺激剂固化并形成健康组织的工程混合物注入关节的方法。

组织工程学是从生物材料开发领域发展而来的,是指结合生物活性支架,细胞和分子以创建功能组织的实践。组织工程学的目的是收集可以恢复,维持或改善受损组织或整个器官的思想或理论。人造皮肤和软骨是被FDA清除的工程组织的例子。

目前,它在治疗患者方面起着很小的作用。辅助膀胱,小动脉,皮肤移植物,软骨,甚至是完整的气管已植入患者体内,但是该过程仍是实验性的并且非常昂贵。尽管在实验室中已经成功地重建了诸如心脏,肺和肝等较复杂器官的组织,但它们距离完全可复制并准备植入患者尚很长的路要走。

它旨在实现某些因不同原因(例如烧伤或切割)而受损的组织的再生。

纳米医学将三个基础研究领域分组:

纳米诊断 药物释放 再生
  • 纳米诊断技术可以开发分析和成像系统,以尽早发现疾病或细胞功能异常;药物输送纳米系统只能将药​​物转运到细胞或受影响的区域,因为这样可以更有效地治疗副作用更少再生医学旨在通过应用纳米生物技术工具来修复或替换受损的组织和器官。

小型外科手术工具和纳米夹具已经在开发中,这将使定位,破坏或修复受损细胞成为可能。

NIBIB的调查

NIBIB(国家生物医学成像和生物工程研究所)支持的研究包括开发新的支架材料和新的工具,以制造,成像,监测和保存工程组织。

干细胞控制

正在寻求一种控制干细胞如何转变为其他类型细胞的方法,以期寻求新的疗法。两名NIBIB研究人员已经在不同类型的定义空间中培养了多能细胞(能够转化为任何类型细胞的干细胞),并发现这种限制触发了决定细胞最终命运的非常特殊的基因网络。

发现存在一种生物力学元素来控制干细胞如何转化为其他类型细胞的发现是一个重要难题。

肝脏植入物

人肝组织已被制造用于植入小鼠中。小鼠还保留了自己的肝脏,因此也保留了其正常功能,但是人造肝的附加部件可以像人类一样代谢药物。这使研究人员能够测试对毒性的敏感性,并证明在临床试验之前通常不会出现的物种特异性反应。

成熟的骨干细胞的产生

进行的第一项研究使得将干细胞从多能状态移植到成熟的骨移植物中成为可能,该移植物有可能被移植到患者体内。此外,研究得出的结论是,当将骨头植入免疫功能低下的小鼠中之后,就不会出现异常生长。

新肾脏的再生

通过在大鼠,猪和人的细胞上进行实验来开发再生能力,首先从供体器官中分离细胞,然后使用其余的胶原蛋白支架来帮助指导新组织的生长。为了再生可行的肾脏组织,研究人员在肾支架上植入了上皮和内皮细胞。所得的器官组织能够清除大鼠体内和体外的代谢物,重新吸收营养并产生尿液。

纺织品保护

多年来,由于要丢弃大量的污染物,为了符合法规,在保护纺织品整理剂方面进行创新的压力很大。Nano-Care Deutschland开发了用于纺织品和其他表面的创新涂料。特别是,该公司陪伴私人标签客户成为表面涂层生产商,化学品分销商或高科技表面处理剂的用户。

科珀尔

Coppel部门链就是如何将纳米技术整合到其商业产品中的一个示例。这些涂料易于施工,是保护织物的理想选择,无论是鞋子,家具,衣物,围裙等。如果物体容易被弄脏,则有助于清除污垢。

根据商业链的数据,基于纳米技术的涂层测试的第一阶段将在全国范围内的17个分界中进行:

库利亚坎,莱昂,戈麦斯·帕拉西奥,蒙特雷,瓜达拉哈拉,阿兹卡波特扎尔科,埃莫西约,普埃布拉,维拉埃尔莫萨,伊斯塔帕拉帕,库奥蒂特兰,伊斯塔帕卢卡,特卡马克,韦拉克鲁斯,梅里达,圣佩德罗·特拉帕帕克和托卢卡。

碳纳米管

来自其他元素的碳纳米管可能是迄今为止富勒烯研究最重要的副产品。纳米管由一层或多层石墨或其他包裹在其周围的材料制成。一些纳米管被富勒烯半球封闭,而另一些则未被封闭。

应用领域

  • 碳纳米管提供新的基因治疗技术纳米管晶体管过滤器产生消除细菌抑制振动

风险性

纳米粒子

墨西哥研究人员小组已开发出世界上独一无二的目录。通过该目录,研究人员可以在其中查询哪些纳米材料或纳米颗粒可能有害。由于与欧洲存在的情况不同,它涵盖了使用纳米技术的所有知识领域的信息,因此有望树立全球趋势。

为了公布可能对人类健康和环境构成风险的纳米材料或纳米颗粒的清单,由450多名墨西哥科学家组成的多学科小组正在研究开发国家纳米毒理学评估系统(Sinanotox)。墨西哥。

Sinanotox包括开发毒理学测试电池系统,该系统可让研究人员,政府和行业评估纳米材料在暴露于不同生物时的职业风险和性能,以及相关的微生物学研究。还包括与暴露于不同纳米材料的生物组织的模拟有关的研究。

他说,纳米颗粒的一些主要风险与人类的生物和化学作用有关,除了它们在环境中的循环和集中外,还可能对生物或生态系统构成威胁。 LunaBárcenas。

转基因

从1988年到2017年,墨西哥转基因产品的种植和分发一直在增加,请参阅墨西哥农村变化研究中心(CECCAM)的数据。在2005年至2017年之间,只有四个州(墨西哥州,格雷罗州,瓦哈卡州和塔巴斯科州)未获准开发此类产品。此外,在过去的30年中,墨西哥从禁止进入到在其大部分领土上合法生产和商业化转基因产品的最高潮。

转基因作物的问题在于,它们对健康和环境产生的后果尚不确定。据CECCAM称,促进这一增长业务的大多数公司都是外国公司,尤其是拜耳和孟山都,后者是PAN Vicente Fox政府的主要受益者。

问题在于,用于创建转基因的基因工程会修饰基因,而不会控制受体生物中的位置和数量被改变,并且不知道它们会引起什么副作用。除此之外,墨西哥的转基因作物种植是在受保护的自然地区,食品起源中心和最佳灌溉土地上进行的。

在2005年至2017年8月之间,农业,畜牧,农村发展,渔业和食品部(SAGARPA)授权在共和国的24个州释放转基因食品:加利福尼亚州下加利福尼亚州,南下加利福尼亚州,坎佩切州,恰帕斯州,奇瓦瓦州,科阿韦拉州,科利马,杜兰戈,瓜纳华托,伊达尔戈,哈利斯科,莫雷洛斯,纳亚里特,新莱昂,克雷塔罗,金塔纳罗奥州,圣路易斯波托西,锡那罗亚州,索诺拉州,塔毛利帕斯州,特拉斯卡拉州,韦拉克鲁斯州,尤卡坦州和萨卡特卡斯州。

在2005年至2017年之间,将转基因生物释放到环境中的要求集中在种子的生产和进口以及九种作物的商业化上:

  • 苜蓿(13个中的3个请求)棉花(405个中的308个请求)油菜籽(2个中的0个请求)豆类(1个中的1个请求)墨西哥柠檬(6个中的3个请求)玉米(327个中的194请求)橙色甜(3个中的0个已批准请求)大豆(52个中的43个已批准请求)小麦(44个中的43个已批准请求)

在特定的玉米情况下,尽管有法律程序取消了转基因作物的种植,但是允许进口。

转基因释放许可的授予分三个阶段开始:

阶段1.通过控制释放实验,避免转基因与种群和环境接触。

在2005年至2017年8月之间,墨西哥共和国的21个州进入了转基因释放的实验阶段(阿瓜斯卡连特斯,坎佩切州,奇瓦瓦州,科阿韦拉,科利马,杜兰戈,墨西哥州,瓜纳华托州,伊达尔戈,哈利斯科州,米却肯州,莫雷洛斯州,纳亚里特州,普埃布拉,克雷塔罗,圣路易斯波托西,锡那罗亚,塔毛利帕斯州,特拉斯卡拉,韦拉克鲁斯和萨卡特卡斯)。

阶段2。可能包含或不包含此类围堵措施的试点计划

同样,在此期间,八个州进入了试点阶段(南下加利福尼亚州,奇瓦瓦州,科阿韦拉州,杜兰戈州,锡那罗亚州,索诺拉州,塔毛利帕斯州和韦拉克鲁斯州)。

第三阶段。商业发行(无限期有效地在人群中生产和分配转基因产品的许可)。

目前有15个州处于转基因商业化阶段(下加利福尼亚州,坎佩切州,恰帕斯州,奇瓦瓦州,科阿韦拉州,杜兰戈州,纳亚里特州,新莱昂州,金塔纳罗奥州,圣路易斯波托西州,锡那罗亚州,索诺拉州,塔毛利帕斯州,韦拉克鲁斯州和尤卡坦州)。

论文提案

提案

墨西哥国家技术研究所的实验室重点是研究纳米技术,以开发改善居民生活质量的工具

提案2

开发可测量水中各种物质浓度并确定其是否适合人类食用的纳米机器人。

提案3

创建纳米机器,该机器可以控制水培播种系统水中的不同参数,生成鱼类和植物疾病的解决方案,以确保其质量供人类食用。

提案4

纳米机器的发展,可以通过控制各种药物的使用来研究艾滋病在疾病不同阶段的行为。

结论

纳米技术是一门学科,它使人类能够开发工具来改善世界居民的生活质量,并减少由于开展的各种活动而对环境的影响。

如今,治愈疾病的能力似乎困扰着不同国家的很大一部分居民,这似乎还不是遥不可及。通过各国的共同努力,研究不仅可以为健康问题提供解决方案,还可以为严重问题提供解决方案,例如由于污染而导致的人类即将扩散。同样,纳米技术使我们能够更好地了解世界及其发生的过程,这是至关重要的,因为我们尚未设法复制人体的大部分细胞活动以及人类的物理和化学现象。自然是因为它们是极其复杂的过程,但是可以肯定的是,很快就会找到一种方法来复制它们,这将带来所有人都可以使用的解决方案。

参考资料

欧洲新闻。(2018年2月22日)。CTC正在研究一种基于纳米技术的新型涂层,该涂层可使材料对元素的耐受性更高。2018年3月,20分钟网站:https://www.20minutos.es/noticia/​​ 3269831/0 / ctc-works-new-coating-based-nanotechnology-that-makes-耐药材料-公开/

欧洲居民。(2015)。纳米医学。2018年3月,来自Euroresidentes网站:https://www.euroresidentes.com/futuro/nanotecnologia/dictionary/nanomedicina.htm

欧洲居民。(2016)。碳纳米管,纳米管,碳纳米管。

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这是维持核链反应所需的最少材料量。它取决于诸如密度,富集和裂变截面,形状和纯度的性质。

绝对零温度下的电子能级集的上部。在此温度下,它们处于可用能量的最低水平。这意味着绝大多数电子无法从电学和热学过程中接收能量。4是磁性材料中具有均匀磁化强度的区域。这意味着各个原子的磁矩彼此对齐并指向同一方向。

一小组原子或分子。

原子大小的纳米机器人大多处于研发阶段。

印刷技术,包括在石灰石或金属板上描画图纸,文字或照片。

它们是被病毒感染的脊椎动物细胞分泌的糖蛋白。与其他细胞的表面受体结合后,干扰素变成抗病毒状态,从而阻止了多种RNA和DNA病毒的复制。

通过两相之间的接触表面的表面张力影响的物质。

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纳米科学与纳米技术