Razvoj nanotehnologije i njena zastupljenost u Srbiji

Kaže se da je Nanotehnologija vodeća tehnološka dimenzija sutrašnjice, kojom je proces stvaranja i dizajniranja novih materijala uveden u svet atoma, tj. u NANO dimenziju koja predstavlja milijarditi deo metra.

Smatra se da će nanotehnologija imati mnogo veći uticaj na čovečanstvo nego što to danas imaju najanprednije i najviše zastupljene poluprovodničke tehnologije i bio-tehnologije. To izgleda neverovatno ako se zna da su proizvodi poluprovodničke tehnologije: Kompjuteri, TV, DVD i audio uređaji, laserski sistemi, mobilna telefonija itd., uređaji bez kojih je moderan život nezamisliv.

Zbog toga, nanomedicinska istraživanja, u naprednim zemljama imaju apsolutni prioritet u strategijama razvoja i strategijama istraživanja na nacionalnom nivou.

Istorijat nanotehnologije

Smatra se da je začetnik nanotehnologije Richard Feynman, koji je 1959. godine prvi izneo teoriju primene ultraminijaturnih sistema i stav da se principi fizike ne protive mogućnosti pomeranja materije atom po atom.

Termin “nanotehnologija” datira od 1971. godine, a autor je Norio Taniguchi, profesor “Tokyo Science University”. On je ovaj termin prvi put koristio da opiše proizvodnju materijala sa nanometarskom preciznošću.
 

Veliki napredak učinjen je 1981. pronalaskom skenirajuće tunelske mikroskopije (STM) za koju su G. Binnig i H. Rohrer dobiili Nobelovu nagradu za fiziku. Druga tehnika zasnovana na atomskim silama, takozvana ATM (Atomic Force Microscopy) – spektroskopija, otkrivena je 1985. godine. Ove dve tehnike danas su nezaobilazne kada su u pitanju ispitivanja mera i osobina materijala u nano-skali. Praktična primena skenirajućeg tunelskog mikroskopa STM, pri posmatranju pojedinih atoma na niskim temperaturama, pokazala je da se njime mogu pomerati pojedini atomi. Tada je postalo jasno da se intervencije na materiji mogu vršiti na atomskom i molekularnom nivou.

Ovim je započet razvoj nove tehnologije koja danas omogućava da se sa atomskom preciznošću i bez mikro-nesavršenosti kreiraju kompozitni materijali dizajnirani da imaju zadivljujuće osobine, a koji pripadaju generaciji pametnih proizvoda!

Manipulacija materijom na atomskom nivou postala je neizbežna posledica stalnog napretka na polju proizvodnje sve moćnijih i manjih čipova. Nanotehnologija omogućava proizvodnje novih materijala ali i moćnih uređaja sa širokim spektrom primene. Najčešći pravci primene su u medicini, elektronici, informacionim tehnologijama, biomaterijalima, ali i brojnim oblastima industrijske proizvodnje i istraživanja.

Područja u fizici kao što su nanoelektronika, nanomehanika i nanooptika su snažno napredovale tokom poslednjih decenija i predstavljaju naučni temelj nanotehnlogije.

Istraživanja nano-elektronike, nano-materijala, molekulske nano-tehnologije i nanodimenzione mikroskopija danas predstavljaju okosnicu nanonauke i nanotehnologije.
 

Primena nanotehnologije u medicini

Razvoj Nanomedicine na jedinstven način povezuje dve ključne oblasti savremene nauke – nanotehnologiju i nauku o molekularnim osnovama životnih procesa. Nanotehnologija ima široku primenu i ogroman značaj kada je medicina u pitanju. Primena medicinskih nanomaterijala, biorobota i medicinskih robota, biomotora i asembliranja makromolekula omogućava potpuno nov pristup u tehnikama lečenja.

Nanomedicina je grana medicine koja se zasniva na medicinskoj primeni nanotehnologija, kroz primenu nanomaterijala, nanoelektronskih biosenzora i molekulske nanotehnologije.

Nanotehnologija danas ima značajnu primenu u medicini ali i obećava mnogo u budućnosti, kada su u pitanju dijagnostika, lečenje i praćenje bolesti na molekularnom i ćelijskom nivou.
 

Najčešća primena nanotehnologije u medicini je u cilju:

Dijagnostike: Nanotehnologija omogućava razvoj osetljivijih i bržih dijagnostičkih alata. Nanosenzori mogu otkriti specifične molekule ili biomarkere povezane sa određenim bolestima, kao što su tumori ili infekcije, čak i u vrlo ranim fazama.

Lečenja: Nanotehnologija omogućava ciljanu dostavu lekova direktno do zahvaćenih ćelija ili tkiva. Nanočestice leka mogu biti pametne i izvršavati naredbe, i tako bi se lek oslobađao samo na mestu tumora ili upale, smanjujući nuspojave i povećavajući efikasnost terapije.

Imunoterapije: Nanotehnologija se koristi za poboljšanje imunoterapije, gde se imunološki sistem podstiče da prepozna i uništi tumorske ćelije. Nanočestice se mogu koristiti za isporuku imunostimulacionih agenasa direktno do ćelija imunološkog sistema.

Razvoja biorazgradivih materijala: Nanomaterijali se takođe koriste u razvoju biorazgradivih implanta, kao što su skafoldovi za regeneraciju tkiva ili nosači za dostavu lekova, što smanjuje potrebu za ponovljenim operacijama ali se i minimizira odbacivanje od strane tela.

Imidžinga: Nanotehnologija omogućava razvoj naprednih tehnika, poput nano MRI (magnetna rezonanca na nano-nivou) ili kvantnih tačaka za označavanje ćelija, za pregled unutrašnjih organa i tkiva, u cilju dijagnostikovanja bolesti što omogućava preciznije praćenje bolesti i efikasnije praćenje učinka terapije.

Inženjerstva tkiva: Poseban deo nanomedicine predstavlja nanomedicina usmerena na inženjerstvo tkiva, koja će omogućiti reparaciju i potpunu zamenu oštećenih tkiva novim tkivima. Plan je da se u budućnosti izgrade fabrike tkiva i organa, a time će biti otvoren put sanacije obolelih organa, koji neće zahtevati donatore i koji će imunološki biti u bliskoj vezi sa tkivom pacijenata kod kojih se vrši zamena oštećenih tkiva i organa.

Nanotehnologija u medicini donosi mnoge prednosti, ali isto tako postavlja izazove u vezi sa sigurnošću, regulatornim aspektima i etičkim pitanjima, koji zahtevaju pažljivo praćenje i istraživanje.

Nanotehnologija u Srbiji danas

Iako možda nema toliko razvijenu nanomedicinsku industriju kao neke druge zemlje, interesovanje i istraživanje u oblasti nanomedicine u Srbiji postoji i napreduje. Nanotehnologija u Srbiji je prisutna u različitim oblastima, uključujući medicinu, elektroniku, energetiku, poljoprivredu i zaštitu životne sredine.

Na Mašinskom fakultetu Univerziteta u Beogradu već više od dvadeset godina postoji Laboratorija za nanotehnologije („Nanolab"). Takođe, Nano Klinika BRANT, prva je poliklinika za estetsku hirugiju, Radiotalasnu hirurgiju i Implantologiju na Jugoistoku Evrope - koja u svojoj praksi primenjuje nanotehnologiju.

Danas se u Srbiji, u raznim oblastima života sve češće primenjuju najnaprednije tehnologije zasnovane na nano materijalima i nanotehnologiji.

Pojava SMART Nano i Biotech materijala i proizvoda omogućila je razvoj i primenu novih sofisticiranih i neinvazivnih hirurških tehnika i procedura koje se već niz godina uspešno koriste umesto velikih hirurških operacija iz domena Estetske i Maksilofacijlane hirurgije , Implantologije i Oralne hirurgije.

Kao odličan primer napretka primene nanotehnologije u Srbiji mogu se navesti jedinstvene intervencije po tehnici izvođenja i NANO materijalima – DELIMIČNE ili POTPUNE KOREKCIJE NOSA (nehiruške korekcije nosa, reoblikovanje nosa), sa specijalnim NANO filerima i MTX bionic skeletom u lokalnoj anesteziji za – 30 minuta! Slične intervencije izvode se u samo u nekoliko klinika u Evropi i SAD!