Bakı Dövləət Universiteti



Yüklə 87.43 Kb.
Pdf просмотр
tarix20.06.2017
ölçüsü87.43 Kb.

Bakı Dövl

Bakı Dövləət Universiteti

t Universiteti

Nanobiotexnologiya

Nanobiotexnologiya

Nanorobotlar

Nanorobotlar

M

Mühazir



ühazirəə 1

13

3



Dr. İsm

Dr. İsməət 

t Ə

Əhm


hməədov

dov


Bak

Bakı Dövl

ı Dövləət Universitetinin 

t Universitetinin 

Nanoaraşdırmalar m

Nanoaraşdırmalar məərk

rkəəzinin 

zinin 


aparıcı elmi işçisi

aparıcı elmi işçisi

Tel: 4325790 

Tel: 4325790  ev

ev

3350923 


3350923 mobil

mobil


E

E--mail: 

mail: ismet522002@yahoo.com

ismet522002@yahoo.com



Nanorobot n

Nanorobot nəədir?

dir?

••

Nano robot ölçül



Nano robot ölçüləəri nanomiqyasda olan molekulyar 

ri nanomiqyasda olan molekulyar 

maşın v

maşın vəə qurğulardır.  Bu qurğuların çox müxt



qurğulardır.  Bu qurğuların çox müxtəəlif 

lif 


ttəəyinatı ola  bil

yinatı ola  biləər. 

r. Nanorobotlar tibbi praktikada

Nanorobotlar tibbi praktikada, , əətraf 

traf 

mühitin qorunmasında, biotexnologiyanın müxt



mühitin qorunmasında, biotexnologiyanın müxtəəlif 

lif 


sah

sahəəlləərind

rindəə, gen  müh

, gen  mühəəndisliyind

ndisliyindəə vvəə s. sah

s. sahəəlləərd

rdəə geniş 

geniş 


ttəətbiq oluna bil

tbiq oluna biləər.  

r.  

••

Nanorobotlar (Nanobotlar, nanoidl



Nanorobotlar (Nanobotlar, nanoidləər, nanitl

r, nanitləər) 

r) 

gözl


gözləənildiyin

nildiyinəə gör

görəə ttəəqrib

qribəən 0,1 

n 0,1 –

– 10 mkm  ölçül



10 mkm  ölçüləərind

rindəə


olacaqlar. Onları t

olacaqlar. Onları təəşkil ed

şkil edəən komponentl

n komponentləərin v

rin vəə

elementl


elementləərin ölçül

rin ölçüləəri is

ri isəə nanometer miqyasında 

nanometer miqyasında 

olacaq. 

olacaq. 


••

Komputerl

Komputerləəşm

şməə nanorobototexnikanın inkişafına 

nanorobototexnikanın inkişafına 

böyük t


böyük təəkan ver

kan verəəccəək. İndi h

k. İndi həətta müğ

tta müğəənni robotlar 

nni robotlar 

yaradılmışdır ki, bu robototexnikanın yüks

yaradılmışdır ki, bu robototexnikanın yüksəək 

ssəəviyy



viyyəəsind

sindəən x

n xəəb

bəər verir.  Robotlar insan  ayağı 



r verir.  Robotlar insan  ayağı 

d

dəəym



yməəyyəən planetl

n planetləərd

rdəə g

gəəzir, okeanların d



zir, okeanların dəərinliyind

rinliyindəə

işl

işləəyir, canlıların daxil ola bilm



yir, canlıların daxil ola bilməədiyi yüks

diyi yüksəək 

temperatulu, radiasiyalı yerl



temperatulu, radiasiyalı yerləərd

rdəə işl


işləəyyəə bilir. 

bilir. 


••

Nanorobotların 

Nanorobotların əən mühüm  t

n mühüm  təətbiq sah

tbiq sahəəlləərind

rindəən biri 

n biri 

tibbi praktika olacaq.



tibbi praktika olacaq. Nanorobotların müv

Nanorobotların müvəəff

ffəəqiyy

qiyyəəti 

ti 

h

həəmçinin onların n



mçinin onların nəə d

dəərrəəccəəd

dəə ttəəhlük

hlükəəsiz v

siz vəə

orqanizmd



orqanizmdəən k

n kəənarlaşdırıla bil

narlaşdırıla biləən olmasından asılı 

n olmasından asılı 

olacaqş.

olacaqş.


Nanorobotlar idarə oluna bilən 

qurğulardır və onların komponentləri də

nanoölçülü elementlərdən təşkil olunur. 

Nanorobotlar passiv və ya aktiv 

struktura malik ola bilər, hansılar ki, 

hərəkət etmək, hiss  etmək, informasiya 

ötürmək, informasiyanı analiz etmək, 

kəşfiyyat aparmaq, qazıntı və bərpa 

işləri görmək və nəhayət nəqiliyyat 

rolunu oynamaq qabiliyyətinə malik 

olacaqlar. Nanorobotlar indivudal  və ya 

kombinasiya xarakterli ola bilər. 

İndivudal robotlar spesifik bir funksiyanı 

yerinə yetirəcək, məsələn, dərman 

daşıyacaq, spesifik molekulu taniyacaq, 

bir tip informasiya ötürəcək və s. 

Kombinə edilmiş nanorobotlar isə vahid 

bir sistem kimi müxtəlif funksiyaları eyni 

zamanda yerinə yetirə biləcəklər. Odur 

ki, nanorobotların tətbiq sahələri demək 

olar ki, qeyri məhduddur. 


Nanorobotlar gələcəkdə tibbi 

praktikada əsl inqlab edəcəklər. 

Həkimlər bakteriya ölçülərində olan 

nanorobotlar vasitəsilə ürək 

xəstəliklərini, xərçəngi və digər qorxulu 

xəstəlikləri bu gözəgörünməz 

qurğularla sağalda biləcəklər. Onların 

insan orqanizmində daxil ola bilmədiyi 

yer, struktur  qalmayacaq. 

Nanorobotlar hətta neyronlara belə

nüfuz edə biləcək, hüceyrə nüvəsində

genetik informasiayaları dəyişdirə

biləcək, molekulları 

istiqamətləndirəcək.

Nanorobotlar bədənimizdə əsl 

mühəndis işləri görərək, bərpa edəcək, 

xəstəliklərə davamlı yeni strukturlar 

yaradaraq orqanizmin  müqavimətini 

artıracaq, hətta intellektul 

qabiliyyətimizi artıracaqlar. Qan 

dövranına daxil olaraq daima qanın 

tərkibini nəzarətdə saxlayacaq, yad 

cisimləri, virus və xəstəlik  

törədicilərini kənarlaşdıracaqlar. 

Neyronlarda bərpa işləri və onların 

funksiyasına nəzarət

İnsanın gözündə nanorobotlar


Nanorobotlar nec

Nanorobotlar necəə işl

işləəy

yəəccəək?

k?

••

T



Təəssəəvvür edin temperaturu olan x

vvür edin temperaturu olan xəəst

stəə adam h

adam həəkim

kiməə

mürac


müracəət edir. H

t edir. Həəkim ona uzun

kim ona uzun--uzadı müayin

uzadı müayinəə

əəv

vəəzin


zinəə göz

gözəəgörünm

görünməəz nanorobot q

z nanorobot qəəbul etm

bul etməəyi t

yi təəklif 

klif 

edir. Bir neç



edir. Bir neçəə d

dəəqiq


qiqəəd

dəən sonra x

n sonra xəəst

stəə ttəərrəəfind

findəən 

q



qəəbul edil

bul ediləən nanorobot qan dövranına daxil olur, 

n nanorobot qan dövranına daxil olur, 

əəvv


vvəəlc

lcəə kkəəşfiyyat aparır, temperatura s

şfiyyat aparır, temperatura səəb

bəəb olan 

b olan 

infeksiya m



infeksiya məənb

nbəəyini aşkar edir, onun t

yini aşkar edir, onun təəbi

biəətini 

tini 

aydınlaşdırır, daxilind



aydınlaşdırır, daxilindəə g

gəəzdirdiyi d

zdirdiyi dəərmanın 

rmanın 


uyşunluğunu mü

uyşunluğunu müəəyy

yyəən edir v

n edir vəə hmin yer

hmin yerəə d

dəərmanı 

rmanı 

ifraz edir.  N



ifraz edir.  Nəətic

ticəəni gözl

ni gözləəyir, müsb

yir, müsbəət effekti 

t effekti 

qiym


qiyməətl

tləəndirir v

ndirir vəə oradan uzaqlaşır. Müsb

oradan uzaqlaşır. Müsbəət effekt 

t effekt 

alınmadıqda x

alınmadıqda xəəst

stəəlik m

lik məənb

nbəəyini başqa yerd

yini başqa yerdəə axtarır.

axtarır.


Nanorobotun quruluşu

Nanorobotun daxilində dərman yerləşdirmək üçün boşluq olacaq

Nanorobot kimyəvi müalicə üçün kimyəvi preparatlar da gəzdirə bilər

Nümuna götürmək üçün çəngəli, bıçağı və iskənələri olacaq

Mikrodaığa şüalandırıcısı və ultrasəs generatoru aparatı olacaq

Şiş hüceyrələrini elektrik cərəyanı vasitəsilə məhv etməkl üçün elektrodları olacaq

Çox kiçik  ölçülü lazer şüalandırıcısı qan damarlarinda  laxtalanmış qanı parçalayacaq

Nanorobotun istiqamətləndiricisi onun hərəkətini tənzimləyəcək



Nanorobotlar ağ ciyərin alveollarında 

təmizlik işləri aparacaq. Onları toz zər-

Rəciklərindən, tullantılardan hisdən 

təmizləyəcək

Qan damarlarında əmələ gələn trombları

əridəcək


Peptide nanotubes

Peptide nanotubes

DNT-də baş verən dəyişiklikləri bərpa edəcək



••

Nano


Nanorobotlar adi gözl

robotlar adi gözləə görünm

görünməədiyind

diyindəən onları idar

n onları idarəə etm

etməək 


k əəsas 

sas 


probleml

problemləərd

rdəən biridir. Lakin müasir Skan Tunel Mikroskoplarının, 

n biridir. Lakin müasir Skan Tunel Mikroskoplarının, 

Atom Qüvv

Atom Qüvvəət Mikroskopunun vasit

t Mikroskopunun vasitəəsil

siləə, proqramlaşdırılmış 

, proqramlaşdırılmış 

komputer modell

komputer modelləəri il

ri iləə onları istiqam

onları istiqaməətl

tləəndirm

ndirməək, yerini mü

k, yerini müəəyy

yyəən 



etm



etməək, iş ş

k, iş şəəraitini öyr

raitini öyrəənm

nməək mümkündür. H

k mümkündür. Həəlləəlik nanorobotlar 

lik nanorobotlar 

real olaraq mövcud  olmadığından onlar haqqında n

real olaraq mövcud  olmadığından onlar haqqında nəəzzəəri layih

ri layihəəlləər 

ttəəklif edilir, bu n



klif edilir, bu nəəzzəəri layih

ri layihəəlləər üz

r üzəərind

rindəə ciddi iş aparılır. 

ciddi iş aparılır. 

Nanorobotların artıq b

Nanorobotların artıq bəəzi modell

zi modelləəri yaradılmaq üzr

ri yaradılmaq üzrəədir.

dir.


••

Nanorobototexnika il

Nanorobototexnika iləə m

məəşğul olmaq üçün fizikl

şğul olmaq üçün fizikləər, kimyaçılar, 

r, kimyaçılar, 

biologlar, texnikl

biologlar, texnikləər v

r vəə el

eləəccəə d

dəə informasiya texnologiyaları üzr

informasiya texnologiyaları üzrəə

müt

mütəəxxəəssisl



ssisləər öz s

r öz səəyl

yləərini birl

rini birləəşdirm

şdirməəlidirl

lidirləər. Son zamanları 

r. Son zamanları əəsas 

sas 


diqq

diqqəət hüceyr

t hüceyrəə daxilind

daxilindəə mövcud olan molekulyar qurğulara 

mövcud olan molekulyar qurğulara 

yön


yönəəlmişdir. Bu molekulyar maşınları 

lmişdir. Bu molekulyar maşınları əəsas

sasəən 3 sinif

n 3 sinifəə bölm

bölməək olar:

k olar:


••

1. Zülallara 

1. Zülallara əəsaslanan molekulyar maşınlar

saslanan molekulyar maşınlar

••

Bunlara  ATFasa  kompleksini, Kinezin , Miozin, Dyenin v



Bunlara  ATFasa  kompleksini, Kinezin , Miozin, Dyenin vəə Flaqella 

Flaqella 

molekulyar müh

molekulyar mühəərrikl

rrikləərini aid etm

rini aid etməək olar

k olar

••

2. DNT 



2. DNT əəsaslı molekulyar maşınlar

saslı molekulyar maşınlar

••

M

Məəlum olduğu kimi DNT 



lum olduğu kimi DNT əəsas

sasəən genetik informasiya daşıyıcısıdır. 

n genetik informasiya daşıyıcısıdır. 

Onun mexaniki işl

Onun mexaniki işləək hiss

k hissəəsi yoxdur. DNT d

si yoxdur. DNT dəən mexanokimy

n mexanokimyəəvi v

vi vəə

nano elektronik qurğu kimi istifad



nano elektronik qurğu kimi istifadəə etm

etməək olar.

k olar.

••

3. Qeyriüzvü (kimy



3. Qeyriüzvü (kimyəəvi) molekulyar maşınlar

vi) molekulyar maşınlar

••

Bu qurğuların 



Bu qurğuların əəsasında metallara birl

sasında metallara birləəşdirilmiş üzvü birl

şdirilmiş üzvü birləəşm

şməəlləər 

(Karbon, hidrogen, Nitrogen) durur. Bu qurğular elektrostatik 



(Karbon, hidrogen, Nitrogen) durur. Bu qurğular elektrostatik 

qarşılıqlı t

qarşılıqlı təəsir, kovalent v

sir, kovalent vəə hidrogen rabit

hidrogen rabitəəlləərin hesabına işl

rin hesabına işləəyir. 

yir. 

Bunlara misal olaraq Rotaxanes, Catenanes, v



Bunlara misal olaraq Rotaxanes, Catenanes, vəə s. molekulyar 

s. molekulyar 

qurğuları misal göst

qurğuları misal göstəərm

rməək olar

k olar


ATF asa  molekulyar mühərrikdir.

ATFaza – Enerji molekulu kimi tanıdığımız ATF molekulunu sintez edən 

molekulyar  maşın

ATF aza kompleksi plazmatik membranda, mitoxondrilərin daxili membranında, 

xloroplastların Tilakoid membranlarında ATF sintez və hidrolizini həyata keçirir.  Bu 

kompleks iki işlək (fırlanan) mühərrikdən ibarətdir. Protonla kontakt edən F0 və

katalitik F1 kompleksindən.  F1 kompleksi α3 β3γδε  subvahidlərindən təşkil 

olunub. F0 isə 3 müxtəlif a,b,c zülallarından ibarətdir. F1-in γ subvahidi  F0 birləşir 

və fırlanır. α3 β3 subvahidlər F0-ın b subvahidinə birləşib və hərəkət etmir.

b subvahid F0-ın daxilindədir və membranda oturur.


α3 β3 subvahidlərinin elektrostatik səth potensialı göstərilmişdir

γ subvahidin fırlandığını sübut

etmək üçün onun sonuna aktin 

filamentbirləşdirirlər və filamentin 

hərəkətini fluoresent metodu ilə

izləyirlər. 

Kinositanın laboratoriyasında 

ATF-in hidrolizi zamanı aktin 

filamentinin fırlan-

dığını müşahidə etmişlər.

İndi nanorobototexnoloqlar bu 

subvahidənanopərlər birləşdirərək 

əsl nano maşın almaq istəyirlər.



ATF aza-nın γ subvahidinə çox müxtəlif nanoqurğular bərkidərək 

müxtəlifTip nano maşınlar düzəltmək olar. Məsələn, maqnit nanomaterial 

birləşdirməkləonu maqnit sahəsilə idarə etmək mümkün olacaq.


Hüceyrə daxilinə mikroskopla nəzər saldıqda

orda molekulyar maşınlarla  hərəkətə gətrilən çox

müxtəlif komponentləri görə bilərik.  Bunlara 

misal olaraq aktin və ya mikroborucuqlar boyun-

ca hərəkət edən zülalları göstərmək olar. Bu qurğu-

lar əzələlərin hərəkətini təmin edən aktin və

miozin zülallarıdır. Digər zülalar mühərrik kimi 

kargo rolunu oynayır. Hüceyrə daxilində 250-yə

qədər kinezin tipli zülallar var. Onlar tubulin mole-

kullarından təşkil olunmuş mikroborucuqlar boyun-

ca xətti hərəkət edən zülalarıdır. Kinezin mikro-

borucuğun mənfi qütbündə müsbətə, dinein isə

müsbət qütbündən mənfi qütbə doğru hərəkət edir.


Dinein molekulu

Bu molekula iki başlıqdan, aralıq zənzir-

dən, yüngül zəncirdən ibarətdir. Əsasında 

dinamitin (p62) durur,  dinaktin 

(p135, p150) iki zülal başlığından 

ibarətdir. Onun  tərkibində aktin zülalı 

da var.


Rod-shaped 

Bacterium with 

Multiple Flagella, E. 

coli (TEM 

x26,730).jpg 

Rod-shaped 

Bacterium(causes 

salmonellosis), 

Salmonella 

enteritidis (SEM 

x40,020).jpg 

Cilia


Flagella

Qeyri hüceyrəvi 

orqnizmlər, məsələn E.coli 

bateriaları flaqella deyilən 

strukturlarla hərəkətə

gətirilir. Onlar diametri 45 

nm olan molekulyar 

maşınlardır. Flaqella spiral 

filamentdir, hüceyrədən 

kənara çıxır.


Bakterial flaqellanın sxematik quruluşu. Müxtəlif 

rənglər müxtəlif  zülal komponentlərini göstərir.  

Uzun spiral filament bazal struktura qarmaq 

seqment vasitəsilə birləşir.  Bu strukturların hər 

ikisi seqment və filament öz-özünə yığıla bilən 

makromolekullardır, qarmaq formalı zülal (FlgE)-

ölçüləri 55 nm ± 6 nm, 130 FlgE subvadindən, 

filament -30000 flaqellin (FliC) subvahidindən 

ibarətdir və 15 mkm -ə qədər böyüyə bilər. 

Bakterial flaqella qarmaq universal molekulyar 

birləşdirici kimi fırlanan mühərrik vasitəsilə bazal 

bədəndə yaranan fırlanma momentini  glaqellaya 

ötürür.


Son zamanları texnoloq kimyaçılar çox müxtəlif molekulyar maşınlar 

düzəltməyə nail olublar. Bu qurğular adətən qeyri üzvü və üzvü 

molekulların kombinasiyasından yaradılır. Belə molekulyar qurğulara 

misal olaraq  rotakseni (Rotaxane) və katenanları  (Catenanes) 

göstərmək olar. Şəkildə tipik Rotaksen molekulu verilmişdir. 

Çəki daşlarına oxşar iki molekula, iki tərəfdən kəndirdən asılmış 

vəziyyətdədir. Kəndirin ortasında iki elektrik yüklü həssas struktur  var. 

Bunlar  tsiklik hərəkət edə bilir. Tsiklik hərəkət bu strukturların 

protonlaşması-deprotonlaşması və ya oksidləşmə reduksiya 

reaksiyalarının hesabına yaranır.



Katenanlar da  qapalı elektrik  dövrəsinə oxşar 

molekulyar maşınlardır. Həlqəvi struktur əsas 

molekula zəncirin həlqələri birləşən kimi birləşir.

Həlqə əmələ gətirən molekullar redoks-aktivliyə və

ya fotoaktivliyə malik olan molekullar ola bilər. 

Makrotsikl bu molekulların stimullaşması hesabına 

baş verir. Bir həlqə o bir  həlqə içərisində fırlana bilir.

Bu tip nanoqurğular komputer proqramları ilə işləyən 

Molekulyar maşınlardaır


Virusa oxşar zülal xətti mühərriklər -VPL

a) VPL Mühərrik açılmış vəziyyətdə

b) α-spiralzəncirvari zülalın frontal  görünüşü –qapanmış 

vəziyyətdə

VPL Mühərrik (a) neytral və (b) turş pH -da


Nanorobotların dizaynı

DNT


Hemagglutinin virus

Bacteriorhodopsin

Nanorobotların komponentləri ola bilər 


(A)Bio-nano componentlər mürəkkəb bio-robot sistemlər 

kimi istifadə edilə bilər. Nano-orqanizmin təsviri: 

karbon nano-boru əsas bədəni əmələ gətirir. Peptid 

üzvlər hərəkət etdirmək və obyektlə manipulyasiya 

etmək üçündür.  Baş hissəsində olan biomolekullar 

onun üzməsini təmin edir və istiqamətləndirir. 

(B) Bio-nano mühərrikin Modulyar Təşkilolunma 

konsepsiyası 



(A) Beş nanorobotdan ibarət kiçik nanorobotlar sürüsü. 

(B) Bio-nano hesablama qurğusu 



Каталог: w27 -> PDF
PDF -> Mühazirə 9 Nanotibb Nanotibb nanotexnologiyanın tibbi ın tibbi praktikada t
PDF -> Nanobiotexnologiyanın ın bioetik məəssəəlləəlləəri ri m mühazir
PDF -> Mühazir ühazirəə 11 11
w27 -> AZƏrbaycan respublikasi təHSİl naziRLİYİ baki döVLƏt universiteti Kİmya faküLTƏSİNİn bakalavr təHSİl piLLƏSİ ÜZRƏ “nanokimyanin və nanotexnologiyanin əsaslari”
w27 -> Mühazirəçi: dosent Lalə İslam qızı Vəliyeva MÜhaziRƏ-4 nanomateriallarin təDQİQİNDƏ İSTİfadə
w27 -> M Ü h a z I r ə – 7 və 8 Nanomateriallarin tədqiqində istifadə olunan üsullar. Spektroskopiya və mikroskopiya
w27 -> M Ü hazi r ə 5 elektromaqnetiZMİN İNKİŞafi
w27 -> M Ü hazi r ə 3 nyutonun səLƏFLƏRI
PDF -> Mühazirə : 2 Nanobiotexnologiya nanotexnologiyanın bir


Поделитесь с Вашими друзьями:


Verilənlər bazası müəlliflik hüququ ilə müdafiə olunur ©azkurs.org 2019
rəhbərliyinə müraciət

    Ana səhifə