Nanotechnologie

Nanotechnologie: Lebensverändernde Innovation oder einfach zu gut, um wahr zu sein?

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Die Nanotechnologie gilt als eine der führenden Technologien in der kommenden Ära. Während Computer Fortschritte machen und versuchen, mit dem Gesetz von Moore Schritt zu halten, während die Biomedizin an neuen innovativen Lösungen arbeitet und die Industrie immer kleinere Fertigungskapazitäten benötigt, ist die Nanotechnologie die Kerntechnologie, die bei all diesen Bemühungen helfen wird.

Partikel von der Größe von Nanometern sind jedoch nicht allgemein eine gute Sache. In der Tat können Nanopartikel negative Folgen für die Gesundheit des Menschen haben. So sehr, dass selbst feine Partikel, die als sicher für den Menschen gelten, wahrscheinlich schädlich werden, wenn sie auf die Größe von Nanopartikeln reduziert werden.

Lassen Sie uns einen Blick darauf werfen, was genau Nanotechnologie ist, welche positiven Auswirkungen sie auf die Welt haben kann, und dann einige negative gesundheitliche Auswirkungen betrachten, die sich aus dem Wachstum der Nanotechnologie ergeben könnten.

Was ist Nanotechnologie?

Die Ideen hinter der Nanotechnologie gehen ursprünglich auf Konzepte zurück, die der Physiker Richard Feynman vorgeschlagen hat. Während seines Vortrags am California Institute of Technology im Jahr 1959 begann er, Prozesse zu beschreiben, die es Wissenschaftlern und Ingenieuren ermöglichen würden, einzelne Atome und Moleküle zu steuern und zu manipulieren. In dieser Diskussion prägte Feynman erstmals den Begriff "Nanotechnologie".

Erst in den frühen 1980er Jahren wurden Rastermikroskope verwendet, um einzelne Atome zu beobachten, geschweige denn die Technologie, um sie zu manipulieren.

Im technischen Maßstab kann die Nanotechnologie etwas schwer zu verstehen sein. Ein Nanometer entspricht einem Milliardstel Meter. Trotzdem ist es ein wenig schwer zu verstehen, wenn man bedenkt, wie klein diese Größe ist. Für die Perspektive gibt es 25,4 Millionen Nanometer in einem Zoll, und vielleicht noch mehr Perspektive, wenn ein Standardmarmor die Größe eines Nanometers hätte, wäre die Erde gleichbedeutend mit nur 1 Meter in Größe.

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Die Nanotechnologie ist klein. Die meisten Nanotechnologien erfordern hochleistungsfähige Mikroskope, um sich zu entwickeln und zu sehen, da die tatsächlichen Strukturen der äquivalenten Größe von Atomen entsprechen.

Die im Bereich der Nanotechnologie verwendeten Werkzeuge sind das Rastertunnelmikroskop (STM) und das Rasterkraftmikroskop (AFM). Durch diese beiden Arten von Mikroskopen hat sich ein Großteil des Nanotechnologiesektors gebildet.

Eine interessante Tatsache in der Geschichte der Nanotechnologie ist, dass sie seit Tausenden von Jahren technisch genutzt wird. In den frühen Tagen der Glasmalerei wurden der Glasmischung Gold- und Silberpartikel zugesetzt, um die Farben des Glases zu verändern. Die Glasschmiede wussten damals wenig, aber diese Zugabe veränderte tatsächlich die molekulare Struktur des Glases, nicht nur die Farbe.

Welche positiven Auswirkungen wird die Nanotechnologie auf die Gesundheit haben?

Nanotechnologie und Nanopartikel bieten einzigartige Vorteile in der Biotechnologie. Nanotechnologische Fähigkeiten können es Ärzten ermöglichen, Moleküle und zelluläre Veränderungen in regulären menschlichen Funktionen abzubilden. Nanopartikelfarbstoffe und Medikamente können verwendet werden, um Chemikalien genau dort an den Körper abzugeben, wo sie am dringendsten benötigt werden.

Wenn Sie unseren Körper als ein riesiges molekulares Ökosystem betrachten, können Sie sich vorstellen, wie die Fähigkeit, auf molekularer Ebene zu arbeiten, Ärzten helfen würde, mehr Heilungen zu erzielen und mehr medizinische Erfolge zu erzielen.

Nanopartikel können als eine Art Sonde im Inneren des Menschen verwendet werden, um genau zu untersuchen, was im Inneren vor sich geht. Sie können sich an bestimmte Antikörper oder Proteine ​​binden und sich durch den Körper bewegen, wodurch Ärzte eine einzigartige Perspektive erhalten, wie verschiedene biologische Prozesse ablaufen.

Ein Großteil davon wird durch die Abbildung der Nanopartikel im Körper erreicht. Durch die Erzeugung von Nanopartikeln mit Eigenschaften, die auf verschiedenen medizinischen Bildgebungstechniken sichtbar sind, könnte man theoretisch einen Körper scannen und den Weg der Nanopartikel durch ihn verfolgen.

Neben der Möglichkeit, bestimmte biologische Prozesse im menschlichen Körper zu untersuchen, könnten Nanopartikel auch dazu beitragen, die Medizin besser im menschlichen Körper zu verteilen, ohne das Risiko einer Toxizität für die Leber.

Es gibt auch andere Anwendungen für Nanopartikel, wie Gold- und Silbernanopartikel als Teil von Antimykotika-Cremes oder Medikamenten.

Insgesamt hat sich die Nanotechnologie im Biotech-Bereich als vielversprechend erwiesen. Gibt es jedoch negative Nebenwirkungen bei diesen nanometergroßen Partikeln?

Was sind die möglichen negativen gesundheitlichen Auswirkungen von Nanopartikeln?

Welche negativen Auswirkungen Nanopartikel auf die menschliche Gesundheit haben, hängt weitgehend von der genauen Struktur der Nanopartikel selbst ab. Nanopartikel mit geringer Löslichkeit können sehr leicht Krebs verursachen, da sie aufgrund ihrer Größe mehr Oberfläche als Volumen haben, was die Wahrscheinlichkeit einer chemischen und biologischen Reaktivität im Menschen erhöht.

Die negativen Auswirkungen von Nanopartikeln hängen auch davon ab, wie sie in den Körper gelangen, unter anderem durch Einnahme, Inhalation oder Injektion.

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In Haut- und Haarprodukten enthaltene Nanopartikel können dermal in die Haut eindringen. Sie konzentrieren sich speziell auf kosmetische Produkte und erfordern keine klinischen Studien, enthalten jedoch einen sehr hohen Anteil an Nanopartikeln. Nanopartikel in Kosmetika wurden mit einer Vielzahl von Gesundheitsproblemen in Verbindung gebracht.

Zum größten Teil ist die Art und Weise, wie ein bestimmtes Nanopartikel einen bestimmten Menschen beeinflusst, nicht vorhersehbar oder vollständig bekannt, hauptsächlich aufgrund der Schwierigkeit, Partikel mit Sauggröße zu untersuchen. Es wurden viele verschiedene Mechanismen vorgeschlagen, um die nachteiligen Wirkungen von Nanopartikeln zu erklären, beispielsweise die Stimulation von Neuronen, die das Zentralnervensystem beeinflussen. Oder entzündliche Reaktionen auslösen, wenn sie den Kreislauf erreichen.

Trotzdem haben sich Nanopartikel immer wieder als eine Gefahr für die menschliche Gesundheit erwiesen, wenn sie nicht genau überwacht werden.

Lösungen zur Abschwächung von Nebenwirkungen von Nanopartikeln

Wissenschaftler, die für ihre Arbeit mit Nanopartikeln arbeiten, haben den einfachsten Weg zur Sicherheit, da sie wissen, womit sie arbeiten. Menschen sollten nicht ohne Schutz mit Nanopartikeln wie Masken und Handschuhen umgehen, und die Entsorgung von Nanopartikeln muss sorgfältig kontrolliert werden.

Die WHO listet Nanopartikel auf, die ein ernstes Potenzial für gesundheitliche Komplikationen darstellen, obwohl die genaue Größe dieses Risikos noch nicht vollständig untersucht wurde.

All dies bedeutet, dass der Mensch bei der Ausbreitung der Nanotechnologie in Standardfertigungs- und Industrieanwendungen mit der Technologie besonders vorsichtig und vorsichtig umgehen muss. Die Nanotechnologie mag bald die Welt verändern, aber wir müssen zusätzliche Schritte unternehmen, damit sich nicht auch die menschliche Gesundheit verschlechtert.


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