 |
 |
NANOTEKNOLOGI
|
 |
|
|
|
|
| Her kan du læse om, hvad nanoteknologi er for noget, og om hvordan det kan bruges til at lave sensorer, som kan måle, hvilke sygdomme man har eller er ved at få. |
|
Nanoteknologi og biosensorer
Nanoteknologien drejer sig om at designe materialer i en skala, der er meget, meget lille. Fysikere, biologer, kemikere og ingeniører arbejder sammen om nanotaknologi, og det har fået idéerne til at blomstre. Blandt andet inden for biosensorområdet hvor man forsker i at lave sensorer, der er så små, at de kan sprøjtes ind i blodet. Her kan de måle meget tidlige tegn på, at man er ved at udvikle en sygdom, så man får mulighed for at gøre noget for at undgå den. Men man vil også kunne få resultater, det er svært at stille noget op med - blandt andet hvis det ikke er sikkert, sygdommen vil bryde ud, eller hvis man ikke kan gøre noget for at forhindre den.
Nanoteknologi handler om at forstå, designe og fremstille materialer og objekter i nanoskala, det vil sige fra 0,1 til 100 nanometer. Dette kan gøres på mange forskellige måder og ved hjælp af mange forskellige teknikker.
Nanoteknologi er derfor ikke én teknik. Begrebet refererer bare til, at det, man arbejder med, er meget, meget småt - nemlig mindre end 100 nanometer.
Selvom nanoteknologi de seneste år er blevet det store buzz-word, har man faktisk arbejdet inden for nanoskalaen i mange år. For eksempel kan en 'ældre' teknologi som genteknologi også betegnes nanoteknologi, idet man arbejder med DNA molekyler, der har en diameter på under 5 nm.
De senere år er man blevet langt bedre til at arbejde i denne størrelsesorden. I 1990 lykkedes det for eksempel for første gang forskere at flytte rundt på atomer ved hjælp af et såkaldt Scanning Tunnel Mikroskop - atom for atom, ligesom man bygger med legoklodser - noget de fleste blot få år tidligere havde troet umuligt.
Med Scanning Tunnel Mikroskopet åbnede muligheden sig for, at man kan lave helt nye materialer med nye egenskaber. Ved at sætte atomerne sammen på nye måder kan man for eksempel lave materialer med samme hårdhed som diamanter, materialer der kan bruges til at lave kunstige hofter, og materialer der kan bruges til at lægge på overflader, så graffiti for eksempel ikke kan hænge fast på togvogne, og lakken på biler ikke kan blive ridset.
Der forskes også i at lave særlige 'nanomaskiner', der kan dosere lægemidler på helt præcise steder i kroppen, så eksempelvis kræftbehandling kan blive mere effektiv. Og der er flere, der prøver at udvikle forskellige mikroskopiske nanosensorer, der i fremtiden måske vil kunne bidrage til, at du hjemme i din stue selv vil kunne undersøge, om du er syg eller ej.
Nanosensorer
Nanoteknologi er altså ikke én ting. Og det giver derfor ikke mening at diskutere etik i forhold til nanoteknologi generelt.
På denne hjemmeside har vi derfor valgt at fokusere på et enkelt område nemlig nanosensorer - små følere i nanostørrelse, der typisk måler, om en kemisk forbindelse er til stede. En kemisk forbindelse, som kan være første tegn på, at en sygdom er ved at bryde ud. Sådanne nanosensorer vil ikke ændre på os som mennesker, men de vil måske ændre ved, hvornår vi føler os syge, og hvornår vi føler os raske. Med de nye nanosensorer bliver vi nemlig ikke bare i stand til at registrere vores umiddelbare velvære - eller det modsatte. Vi bliver sandsynligvis også i stand til at følge med i kroppens mikroskopiske fysiske tilstand.
Biosensorer
Alle levende organismer er afhængige af sensorer - både mikroorganismer, planter, dyr og mennesker. Det er sensorer, der gør, at vi kan se, at vi kan lugte, at vi kan føle, og at vi kan smage. På cellerne på vores tunger sidder for eksempel forskellige sensorer, der reagerer på forskellige måder, alt efter hvad vi spiser. Hvis du spiser noget lækkert, reagerer sensorerne blandt andet ved at sende signaler om, at der skal produceres mundvand og ved at sende signaler til hjernen, der gør, at du får lyst til at spise mere. Spiser du derimod noget råddent kød, sender sensorerne i stedet nogle signaler, der får dig til at spytte maden ud.
På samme vis får sensorerne vores immunsystem til at fungere. Har vi eksempelvis først én gang haft røde hunde, vil vores immunsystem med det samme registrere og reagere, hvis en ny 'røde hunde' virus trænger ind i kroppen.
Det særlige ved de biologiske sensorer er, at de typisk kun er følsomme over for et helt bestemt stof. Og at de ofte kan registrere selv meget små ændringer. Forskere prøver derfor at efterligne disse naturlige sensorer. På den måde håber man for eksempel at kunne diagnosticere sygdomme tidligere, hurtigere og billigere, end man kan i dag.
Minilaboratorier
Forestil dig for eksempel, at du om ti år vil kunne stikke en vatpind ned i halsen, duppe den på dit eget tændstikæskelignende minilaboratorium, der indeholder bitte små nanosensorer - og kort efter kunne registrere, om du faktisk har fået halsbetændelse. Resultaterne vil du kunne sende direkte til din læge, der sender en recept videre til apoteket, hvor du så vil kunne hente din penicillin. Måske vil du også kunne tage en enkelt dråbe blod og få minilaboratoriet til at analysere, om du har kræft, er ved at udvikle kræft eller måske 'blot' har anlæg for at udvikle det. Ja måske vil du faktisk kunne bruge laboratoriet til at give dig et indblik i din generelle sundhedstilstand.
Nogle gange vil du kunne bruge informationerne til at forsøge at undgå en sygdom - for eksempel spise anderledes eller tage noget medicin for at undgå at få kræft. Men andre gange er det mere tvivlsomt, hvad man egentlig skal stille op med informationerne. Enten fordi du får at vide, at du vil udvikle en sygdom som alzheimer, som du alligevel ikke kan gøre noget ved. Eller fordi resultaterne af testen ikke er entydige.
Resultaterne af den almene helbredstest kunne for eksempel være, at du har en 40 % forhøjet risiko for at udvikle brystkræft, 10 % forøget risiko for at udvikle en anden form for kræft, 15 % forøget risiko for at udvikle astma osv. Hvordan skal man egentlig forholde sig til det? Hvis risikoen for at udvikle brystkræft for alle i forvejen er 10 %, hvad betyder det så for dig, hvis risikoen for at du får sygdommen er forhøjet med 40 %, det vil sige til i alt 14 %. Skal du spise anderledes, motionere mere, spise noget medicin eller måske blot være lidt mere bekymret? Eller hvad nu hvis du får så mange risici for forskellige sygdomme at forholde dig til, at du ikke kan overskue det? Hvis for eksempel den kost, du skal spise for at forebygge den ene sygdom, faktisk bør undgås, hvis du ikke vil udvikle én af de andre?
Noget af dette lyder måske som science fiktion. Men faktisk er der nogen, der mener, at det i en ikke al for fjern fremtid vil blive muligt at lave nanosensorer, der kan sprøjtes ind i blodet og dér løbende registrere vores aktuelle helbredstilstand. For eksempel er der en forskergruppe i USA, der støttet af NASA (det amerikanske rumforskningsinstitut) forsker i at udvikle sensorer på størrelse med molekyler. Idéen er, at sensorerne skal sprøjtes ind i blodet på astronauterne, for der at kunne registrere, hvis astronauternes celler tager skade af en for høj stråling. Skades cellerne, begynder nanopartiklerne at lyse. Astronauterne bærer så et lille apparat i øret, som kan tælle antallet af selvlysende celler og sende informationen videre til rumskibets hovedcomputer. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Nanometer
Nano betyder dværg på græsk og bruges ligesom mega, kilo og milli som forstavelse til måleenheder. Ligesom der er noget, der hedder en kilometer og en millimeter, er der altså også noget, der hedder en nanometer (nm). En nanometer svarer til 0,000001 mm. Eller sagt med andre ord går der 1 million nanometer for hver millimeter på en lineal.
|
 |
Model af et atom.
Alt fysisk i universet består af atomer - dig selv, den computer du surfer på, det du putter i munden og stjernerne på himlen. Atomer er alle stoffers mindste byggesten. Så små at man umuligt kan se dem - heller ikke med et mikroskop. Og for blot få år siden var det de færreste, der havde troet, at vi ville blive i stand til at flytte rundt på dem.
Ophavsret: iStock - George Argyropoulos
|
 |
Vil al teknologi i fremtiden blive meget lille? (manipuleret billede)
Ophavsret: iStock - Daniel Gilbey
|
 |
Blodceller og nanorobot. Nanorobotter er mikroskopisk små mekanismer, som man forestiller sig engang vil kunne sprøjtes ind i en levende organisme. Her vil de kunne finde frem til syge eller skadede celler og reparere dem (Manipuleret billede).
Ophavsret: iStock - Michael Knight
|
 |
Nanorobotter vil måske i fremtiden kunne bruges til sygdomsbekæmpelse. (Manipuleret billede af en blodcelle og nogle nanorobotter i færd med at angribe en skadelig virus)
Ophavsret: iStock - Michael Knight
|
 |
Fremtidsscenarium? Blodcelle og nanorobotter i færd med at angribe en virus. (manipuleret billede)
Ophavsret: iStock - Chronis Chamalidis |
|
|
|
|
|
|
|
|
| |
|
|
|
|
