M Ü h a z I r ə 14 15 Nanotexnologiyalar əsasında bionanosensorların, intellektual sensorların, süni nanotellərin və bioçiplərin yaradılması. Bakteriyalar və viruslardan nanotexnologiyalarda istifadə edilməsi



Yüklə 115.01 Kb.
Pdf просмотр
tarix23.06.2017
ölçüsü115.01 Kb.

93 

 

M Ü H A Z İ  R  Ə  - 14 - 15 



 

Nanotexnologiyalar əsasında bionanosensorların, intellektual sensorların, süni 

nanotellərin və bioçiplərin yaradılması. 

Bakteriyalar və viruslardan nanotexnologiyalarda istifadə edilməsi. 

 

 

       Bu  gün  biz  nanotexnoloji  nailiyyətlərin biologiya və tibb sahlərinə 

tədbiqindən söhbət açacağıq. 

     


Nanotexnologiyaların biologiya və tibbə  tədbiqindən asılı olaraq, 

bionanotexnologiyalar və nanobiotexnologiyalar terminləri yarandı. İlk baxışda 

bizlərdə eyni təsəvvür yaradan, lakin mahiyyət etibarı ilə bir-birindən fərqli olan 

bu 2 terminlərin mənalarını açıqlayaq. 

      

Bionano biooji obyektlərdən nanotexnologiyalarda istifadə edilməsi 

dem’kdir.  Bura öz-özünə qablanma qabiliyyətinə malik molekullardan 

nanoquruluşların alınması, bioloji nanoquruluşlardan nanomaterialların sintezi 

üçün matris kimi istifadə edilməsi, biotəlqid, biomolekulyar elektronika və s. 

aiddir.  



       Nanobio dedikdə isə, nanotexnoloji nailiyyətlərdən biologiya və tibbdə 

istifadə olunması başa düşülür.  Bura biosensorlar, çip üzərində laboratoriya, 

nanoquruluşlu matris əsasında toxuma mühəndisliyi, dərmanın ünvanlı 

daşınmasında istifadə edilən nanokonteynerlər, qeyri-üzvi nanohissəciklərdən 

müalicə və diaqnostik məqsədlər üçün istifadə edilməsi və s. daxildir.    

       İlk öncə “bioloji nanoölçülü quruluşlar nədir?” sualını aydınlaşdıraq. 

       Bioloji nanoölçülü quruluşlar dedikdə, son illər biologiya və tibbdə istifadə 

edilən bütün nanoölçü diapazonunda olan quruluşlar və materiallar başa düşülür. 

Bu quruluşların özlərini sırf bioloji və qeyri-bioloji olmaqla iki böyük qrupa 

bölmək olar.  

       Birinci  qrupa  ölçüləri nano diapazonda yerləşən və demək olar ki, bütün 

canlı orqanizmlərin  əsasını  təşkil edən quruluşlar -  bakteriyalar (1

÷10 mkm), 

viruslar (10

÷200 nm), zülallar (4÷50 nm), zülalların tərkib hissəsi olan 20 amin 

turşuları (1 nm), DNT-nin tərkib hissəsini təşkil edən nukleotidlər (~ 1 nm) və s. 

daxildir.  

        Qeyri-bioloji  nanoquruluşlara isə bütün nanozərrəcikləri (o cümlədən, qızıl 

və gümüş zərrəciklərini də) aid etmək olar.  

       Bildiyimiz kimi, nanotexnoloji proseslərin əsasını klaster əmələ gətirmək və 

kiçik həcmə yığılmaq – qablanmaq qabiliyyəti təşkil edir. Canlı təbiətdə mövcud 

olan bütün bioloji nanoquruluşlar klaster əmələgətirmək və qablanmaq 

xüsusiyyətlərinə malik olduqları üçün, onlardan  nanotexnoloji proseslərdə geniş 

şəkildə istifadə edirlər. 

 

 


94 

 

Biosensorlar 

       Nanotexnologiyaların biologiya və tibbə  tədqiqinin  əsas nailiyyətlərindən 

biri biosensorların yaradılması ilə bağlıdır.  İlk öncə sensorun nə olduğunu 

aydınlaşdıraq. 

       Sensor sözü latınca  “sensus” sözündən götürülüb, hiss etmək  mənasını 

verir. Sensorların iş prinsipi kimyəvi, biokomyəvi və fiziki proseslər zamanı 

yaranan enerjiləri elektrik siqnallarına çevirməkdən ibarətdir.  



     Sensor, aşağıdakı hissələrdən ibarət olur: 

 



    təyinedici elementdən (reseptor layından); 

 



transdüserdən (ingiliscə transducer – çevirici, ötürücü deməkdir); 

burada bioloji, və ya kimyəvi qarşılıqlı  təsirlər elektrik siqnalına 

çevrilir; 

 



    nəticələri təhlil edən  sistemdən. 

 

 



 

İş prinsipindən və analitik siqnalın növündən asılı olaraq, sensorların aşağıdakı 

növləri vardır:  

 



elektrokimyəvi (potensiometrik, voltamperometrik, kulonometrik); bu 

sensorların  iş prinsipi, elektrokimyəvi özəkdə  təyin ediləcək komponent 

tərəfindən ötürülən analitik siqnalın çevrilməsinə əsaslanır;  

 



optik (fotometrik, lüminessent və s.); bu sensorlar vasitəsi ilə  işıq selinin 

udulması, və ya əks olunması ölçülür;  

 

 elektrik (elektron keçiricilikli yarımkeçiricilər, üzvi yarımkeçiricilər və sahə 



tranzistorları); bu sensorlar müəyyən təsirlər nəticəsində dəyişən keçiriciliyi, 

potensiallar fərqini, yükləri, və ya həcmi ölçə bilirlər. 

       Biologiyada  və tibbdə (maye formalı bioloji obyektlərin analizinin 

aparılması üçün), biotexnologiyalarda, yeyinti və kimya sənayelərində istifadə 

olunan sensorlar biosensorlar adlannır. 

      

Biosensor ilk mərhələdə xüsusi bioelement vasitəsi ilə çöxkomponentli 

qarışıqdan spesifik maddəni “təyin edir” (və ya “taniyir”).  İkinci mərhələdə isə

biokimyəvi reaksiyadan aldığı  məlumatı elektrik, və ya digər, məsələn, optik 

siqnala çevirir.  

       Bir çox qurğular kimi, biosensorların da çatışmayan cəhətləri vardar:  



 

1)  ç


alınm

dəyi


      

işlən


uzun

işləm


əksə

 

      



yarım

mak


birlə

nano


subs

və y


      

ansa

     


Sonr

səth


sens

istifa


“+” 

obye


keçi

      


reze

vasi


çox da yü

ma çətinli

işikliklər; 

Çatışma


nmənin  s

nömürlülü

mək imkan

ər nanoqur

Hal-haz

mkeçirici 



kromoleku

əşmə  nəti

onaqilin  e

stansiyanın

ya orqanizm

p-tip  k

amblında

Əvvəlc


ra bu səth

h özünə  fu

sorlar mü

fadə edilə 

yüklü zü

ekt arasın

iriciliyin a

Xüsu


 

Bu cü


ervuardan 

təsilə, ya 

üksək olm

ikləri; 3) 

4) bakteri

amazlıqlar

stabilliyi, 

üyü, selekt

nı və ən ə

rğulardan 

zırda üzər

nanosen


ullarla spe

icəsində 

elektrik ke

n (törəmə

min bütöv

keçiriciliy

an ibarət n

ə  bu kiçik

hi modifik

unksional 

əyyən ma

bilərlər. S

ülal makro

nda yarana

azalmasına

si zülal mol

və tərkibin

 sili


ür biosen

(yəni xü


inyeksiya

mayan stab

yüksək  v

isid çirklən

rla yanaş

dəyər b


tivliyin və

əsas insan 

üstündürl

Yarımk

rinə xüsu

nsorlar  y

esifik form

onlar ara

eçiriciliyin

ənin), daha

vlükdə dəq



yə malik

nanosenso

k nanonaq

asiya (aşk

qrupları  (

akromolek

Sonra rese

omolekulu

an kimyəv

a səbəb olu

lekulları ilə

nə antitellər 

isium senso

nsorlar  x

üsusi qab

a ilə, ya d

billik; 2) 

və alçaq t

nməyə mə


şı, biosen

axımından

ə təhlilin s

orqanizm


lər. 

keçirici bi

usi resepto

yaradılır. 

mada birlə

asında ya

ndə  dəyiş

a dəqiq de

qiq analizi



k, diamet

orun iş pr

qillərin üz

kar) edirlər

(məsələn, 

kullar (vir

eptorla “p

u olan bu

vi qarşılıq

ur. 

(qırmızı rə



(yaşıl rəng)

or nanonaqil

xüsusi kim

dan) ibar

da qida v

dəyişməz


temperatur

əruz qalma

nsorlar b

n ucuzlu


sürətinin b

minə yeridi



onanosen

or-zülalı  ç

Bu nan

əşmək qab



aranan qa

şiklik baş 

esək, tədq

ini edir.  



tri 2-3 n

rinsipini n

zəri nazik 

r: materia

amin qru


rus və  ya

peyvənd” e

ferdə sax

lı  təsir sə

ng) birləşm

) yeridilmiş 

linin sxema

myəvi re


rətdir. On

vasitəsilə  y

z  tərkibli 

rların  təsi

aları; və s

ir çox c


ğu, yüks

böyük olm

ilməsinin 

nsorlar 

çəkilmiş  n

noqurğula

biliyyətinə

arşılıqlı  t

verir ki, 

iq edilən 

nm olan 

nəzərdən 

silisium 

alı xüsusi m

uplarını)  “

a zülallar)

edilmiş na

layırlar.  R

thi də “+”

mək qabiliyə

(“peyvənd”

atik görünüş

eaktivlərlə

nlar insan

yeridilir. 

bioüzvi  m



irləri zam

cəhətlərinə



sək ölçmə

ması, kəsilm

mümkünl

nanonaqil



ar asanlı

ə malikdir

təsirdən  a

bu da h


hər hansı 

silisium 

keçirək.  

oksid qatı

məhlula sa

“yapışdıra

) üçün re

anosensor

Reseptor  v

” yükün a

ətinə malik o

” edilmiş) 

şü 

ə örtülmü



n  dərisinə

∼ 5 nm ö


materiallar

manı yaran

ə (məsələ

ə  dəqiqli

məz rejim

lüyünə) gö

lər  əsasın

ıqla biol

rlər. Bu c

asılı olara

ər hansı  b

bir orqan



nanona

ı ilə örtül

alırlar ki, 

a” bilsin. B

eseptor ki

ru tərkibin

və müəyy

artmasına 



 

olan 


üş spesi

ə ya plas

ölçüyə  ma

95 


rın 

nan 


ən, 

iyi, 


mdə 

örə 


nda 

loji 


cür 

aq, 


bir 

nın, 


qil 

ür. 


bu 

Bu 


imi 

ndə 


yən 

və 


fik 

ter 


alik 

96 

 

sferik rezervuar bədənə düşən an xüsusi bioliji keçidlərə - limfositlərə daxil olaraq, 



flüoressensiya edir və bu işıqlanma xüsusi qurğular vasitəsi ilə fiksə olunur. Bu isə 

diaqnozun 100 % düzgün qoyulmasına zəmanət yaradır. 

Bu nanosensorlardan ancaq diaqnostik məqsədlər üçün deyil, həm də 

dərmanın lazım olan hüceyrəyə “ünvanlı” daşınmasında da istifadə etmək olar. 

Hal-hazırda səthi xüsusi molekullar ilə (antitellərlə) örtülmüş bioloji 

nanokonteynerlər yaradılmışdır ki, onlar orqanizmin hər hansı bir yerində yad 

hüceyrələri “görən” kimi konteyner içərisinə əvvəlcədən yerləşdirilmiş dərman (və 

ya xəstəliyin inkişafına cavabdeh olan gen) həmin hüceyrənin daxilinə girərək, ya 

onu sağaldacaq, ya da orada özü-özünü məhvetmə prosesinin işə düşməsinə (xəstə 

hüceyrənin məhv edilməsinə) səbəb olacaq. 

 

İntellektual sensorlar 

       Hal-hazırda intellektual sensorların yaradılması istiqamətində müəyyən işlər 

yerinə yetirilir ki, bunlara misal olaraq “elektron burunu” və  “elektron dili” 

göstərmək olar. 



       “Elektron  burun”  Berkli Universitetinin alimləri  tərəfindən yaradılıb. 

Qurğu nazik silisium lövhəsindən ibarətdir. Lövhənin köməyi ilə az zaman 

intervalında qaz qarışıqlarını dəqiq analiz etmək və havadakı bakteriyaları görmək 

mümkündür. Bu sensoru, kiçik ölçülərə malik və bir dəqiqə  ərzində qazın həm 

keyfiyyət, həm də  kəmiyyət xarakteristikaları haqqında məlumat verə bilən 

laboratoriyaya bənzətmək olar. 

       Bu qurğunun digər tətbiq sahəsi tibb ola bilər. Çünki bu sensor vasitəsi ilə 

canlı orqanizmə daxil olan ixtiyari xəstəlik törədicilərini vaxtında aşkar etmək 

mümkündür.  

       Bu  qurğu ona görə «elektron burun» adlandırılır ki, onun təsir prinsipi 

bioloji iy reseptorlarının (yəni bizim burnumuzun) funksiyasına çox oxşayır. 

Havada olan ixtiyari molekulyar kombinasiya «burunun» 2200 özəyindən birinə 

düşdükdə, kodlaşdırılır və kompüter tərəfindən identifikasiya – müəyyən edilir. 

Bizim burunumuzun reseptorları da məhz bunaoxşar şəkildə işləyir: hər bir iy (yəni 

molekulların müəyyən konfiqurasiyası) beynimizə göndərilərək orada analiz 

(təhlil) olunur. 

       «Elektron dil».  Alimlər tərəfindən daha bir sensor dad bilən qurğu, yəni 

“elektron dil” yaradılıb. Bu qurğu necə işləyir? Tədqiq olunan məhlul xüsusi qaba 

tökülür, sonra onun üzərinə kimyəvi sensorlar yaxınlaşdırılır, daha sonra isə 

nanotexnoloji nailiyyətlər  əsasında xüsusi örtük çəkilir. Nəticələr kompüterə 

ötürülür, orada təhlil edilir və cavab çıxır.  

       Məsələn,  tədqiq olunan mayenin dadı necədir:  şirindir, acıdır, yoxsa 



turşdur? Qurğunun bu suala cavab verməsi üçün, əvvəlcə sensorlara ardıcıl olaraq 

hər bir dad “öyrədilir” ki, bu proses “kalibrləşmə” adlanır. Bu sensor vasitəsilə 

asanlıqla, insan köməyi olmadan  belə ona “içirdilən” hər bir qarışığın məsələn, 

pivənin tünd, çoxlu şəkərli, və s. tərkibi haqqında məlumat  əldə etmək 

mümkündür.  

 


 

     

rege


polim

yara


hüce

elek


      

tərki


silok

lərin


kolla

süni


bu f

      


edən

apar


qoyu

       


cərə

 

      



nano

ilə b


     

unik


 Nanote

enerasiya, 

mer nano

adılmış ele

eyrə olan

ktriklənmiş

London

ibindəki  h



ksan tellər

nə) görə b

agen sapl

i nanotellə

fakt nanote

Son illə


n spesifik 

rılır. Yəqi

ulması pro

Elektro


əyanının tə

DN

Digər 


otexnolog

bağlıdır. 

 İlk növ

kal replika



Süni

exnologiya

yəni özü

otelləri  g

ektrospinn

n nazik 


ş iynə vas

n univers

hüceyrə  tə

ri yarada 

bir-birində

larından  i

ər kondens

ellərdən sü

ər aparıcı i

polimer 


in ki, yax

osesində d

spininq  ü

əsiri altınd



NT molek

nanoölç


iyalarda  i

vbədə, DN

asiya etm

i nanotellə

aların di

ünü bərp

göstərmək 

ninq metod

polimer 


itəsi ilə ic

sitetinin 

ərtibində

bilmişlər

ən fərqlənə

ibarət kom

sə edildikd

üni sümük

institutlar 

nanotellər

xın gələcə

də istifadə

üsulunun 

da hüceyrə



kulu və on

çülü bi


istifadə  ed

NT moleku

mək, yəni 

ər və onla

igər tədb

pa etmək

olar.  B


dundan ist

nanotellə

cra olunur.

alimləri 

olan və  t

. Bunun ü

ən tellər  y

mpozit na

də, sümük

k yaratmağ

tərəfindən

rinin yara

əkdə nano

ediləcək.

əsas çatış

ələrin zədə



nun əsasın

ioquruluş 

dilməsi on

ulu geneti

özünə ox

arin yaran

biq sahə


qabiliyyə

Bunun üçü

tifadə olun

ər yaratm

.  

elektrospi



ibbdə gen

üçün “iyn

edilmişd

ondan ib


sinir hü

qatı  ol


polimer 

elektrik 

damcısın

 

T



hüceyrə

təsiri alt

və  təcrü

yaşamaq


üsul to

regenera


edir.  M

etməklə


ömürlül

yaratmaq 

anoquruluş

k müəyyən

ğın mümk

n sinir sist

adılması  ü

otellərdən

şmamazlığ

ələnmə eh



nda bioçi

DNT 

nun özünə

ik informa

şarını yar



nma üsull

əsi kimi 

ətini artır

ün son 


nur. Bu m

maq müm


inninq  m

niş istifad

nə iynədə”

dir. Bu 


barətdir k

üceyrələri,

lan və  e

daxil edi

sahəsi 

nı nazik s



ərkibində 

lər, hətta

tında da ö

übədən  6

q qabiliy

oxuma mü


asiya – bə

Müxtəlif  p

 möhkə

üklərinə 



mümkünd

şdur. Kol

n möhkəm

künlüyünü

temini və 

üzərində  in

n  əməliyy

ğı ondan 

htimalı çox

iplərin ya

molek

əməxsus  b

asiya daşıy

ratmaq xü



lari 

canlı 


rmaq üçü

nailiyyətl

metodla dax

mkündür. 

metodu il

də olunan 

” sistemin

sistemin 

ki, daxili iy

, xarici iy

elektriki 

lir. 9,5 kV

verildikd

ap kimi d

bu tellə

a elektrik

z xassələr

6 gün son

yyətini sa

mühəndisliy

ərpa üçün 

polimerlərd

əmlikləri 

(fəaliyyə

dür. Biliri

lagen sap

mliyə malik

ü zəruri etd

qan dama

ntensiv  tə

at zaman

ibarətdir 

x  böyükdü

radilmasi

kuludur

bir sıra xü

yıcısı olm

üsusiyyətin

toxumalar

ün yaradıl

ər  əsasın

xilində ca

Metod  ö

lə diamet

polidimet

ndən istifa

mahiyy

ynə ilə ca



ynə ilə  ç

keçirməy


V gərginli

də polim


dartmaq ol

əri saxlay

k sahəsin

rini dəyişm

nra belə

axlayır.  B

yi və tib

maraq təş

dən istifa

və uzu


ət müdd

k ki, süm

pları üzəri

k olur. Mə

di.  

arlarını bər



dqiqat işl

nı tikilişlər

ki, elektr

ür.  


DNT-d


üsusiyyətl

maqla yana

nə malikd

97 


rın 

lan 


nda 

anlı 


özü 

tri, 


til-

adə 


yəti 

anlı 


çox 

yən 


ikli 

mer 


ur.     

yan 


nin 

mir 


öz 

Bu 


bbi 

kil 


adə 

un-


dət-

mük 


inə 

əhz 


rpa 

ləri 


rin 

rik 


dən 

ləri 


aşı, 

dir. 


98 

 

Orta məktəbin biologiya kursundan bilirsiniz ki, DNT-nin özünü yaratmaq 



xüsusiyyəti canlı orqanizmlərin çoxalmasına, yumurta hüceyrəsinin 

mayalanmasından çoxhüceyrəli orqanizmin inkişafına, nəsildən-nəslə irsi 

informasiyanın ötürülməsinə kömək edir.  

       Müəyyən edilmişdir ki, 100ºS qədər qızdırıldıqda DNT-nin əsasını  təşkil 

edən nuklein turşularının komplementar əsas cütləri arasında hidrogen rabitələri 

parçalanır və DNT iki sərbəst zəncirə dissosiasiya edir, yəni bölünür (şəkil). Bu 

proses DNT-nin denaturasiyası (və ya “əriməsi”) adlanır. Komplementar zəncirləri 

65ºS-yə qədər soyutduqda, onların cütlənməsi və ikiqat spiral quruluşunun bərpası 

baş verir. Bu proses isə hibridləşmə adlanır.  

         DNT molekulunun məhz bu xüsusiyyətlərindən nanotexnologiyalarda geniş 

istifadə edirlər. Bu zaman istifadə olunan üçül polimeraza zəncirvari reaksiyaları 

(PZR) adlanır.  İlk dəfə PZR-nı 1983-cü ildə amerikalı alim Kerri Müllis həyata 

keçirmişdir. 

 

       Hal-hazırda polimerazalı  zəncirvari reaksiyadan bir çox bakteriya və virus 



xəstəliklərinin tibbi diaqnostikasında, kriminalistikada (cinayətkarlıqda) şəxsiyyəti 

təyin etmək üçün, veterinarlıqda (baytarlıqda) xəstəliyin diaqnostikasında, 

genetikada genlərin aktivliyinin öyrənilməsində, molekulyar biologiyada nuklein 

turşularının sayının artırılmasında geniş istifadə edirlər. 

 

DNT molekulunun nanotexnologiyalara tədbiqləri içərisində bioçiplərin 



yaradılması ən maraqlı tədqiqat işlərindən hesab edilir. 

       Bioçiplər.  Canlı orqanizmlərdə genlərin sayının çox olması (mayalarda 

6200-dən 100.000-ə kimi, insanda isə daha çox) və eyni vaxtda onların fəallıqları 

haqqında məlumat  əldə etmək üçün xüsusi texnikadan istifadə ediməsi, yəni 

bioçiplərin yaradılması zərurəti yarandı. 

       Bioçiplərin ilk texnologiyası Rusiyada V.A.Engelqardt adına Molekulyar 

Biologiya  İnstitutunda çalışan həmyerlimiz akademik A.D.Mirzəbəyovun 

rəhbərliyi altında bir qrup alim tərəfindən irəli sürülmüşdür. Bioçip hazırlandıqda 

xüsusi  şüşəli altlığa robotlar vasitəsilə DNT molekulunun nümunələri çəkilir. 

Sonra təhlili aparılacaq (və ya analiz ediləcək) toxuma nümunəsi (məsələn, qanın 

tədqiqat üçün götürülmüş hissəsi) ilkin emaldan keçərək, xüsusi mikrokamerada 

yerləşdirilmiş bioçipə qoyulur. Daha sonra çiplərdə olan genlərlə nümunədə olan 

DNT arasında hibridləşmə aparılır. Nümunənin molekulları çip üzərində olan 



Denaturasiya (90-100ºS)

Hibridləşmə (50-70ºS)

Denaturasiya (90-100ºS)

Hibridləşmə (50-70ºS)

99 

 

genlərlə komplementarlıq prinsipinə  əsasən qarşılıqlı  təsirə girərək (müəyyən 



uzunluqlu dalğa  şüalandıraraq) uyğun özəklərdə  işıqlanmaya səbəb olur. 

Analizator qurğusu bu işıqlanmaya görə DNT molekulunun, və ya nümunədəki hər 

hansı bir zülal molekulunun uyğun ardıcıllığını təyin edə bilir.  

       Bioçiplər bir çox tədqiqatlar üçün perspektivli hesab edilir. Məsələn, 

operativ surətdə bakteriya və virusları  təyin etməyə, xəstənin  şəxsi genetik 

xüsusiyyətlərini aydınlaşdırmağa və bununla da, bir çox irsi xəstəlikləri, o 

cümlədən,  onkoloji xəstəlikləri öncədən söyləməyə imkan verir. Bu bioçiplərə ən 

gözəl misal çip üzərində laboratoriya-dır (ingiliscə lab-on-chip).  

       Hər bir insan həyatı boyu bir dəfə də olsa qan analizi verib və bunun necə 

uzun bir proses olduğundan hər birimiz xəbərdarıq: əvvəlcə nümunə laboratoriyaya 

gedir, orada öz növbəsini gözləyir, sonra o, təhlil edilir və yalnız bundan sonra 

alınan nəticə həkimə qayıdır.   

     

İndi isə təsəvvür edək ki, bütün bu və buna oxşar bir çox analizlər ani vaxtda 



sizin özünüz tərəfinizdən aparılır. Təqribən 4x4 sm ölçüyə malik bir çip DNT və 

digər analizləri yerinə yetirmək, o cümlədən, onkoloji xəstəliklərin erkən 

diaqnostikasını vermək, qohumluğu təyin etmək, genetik modifikasiya olunmuş 

orqanizmləri görmək iqtidarında olan laboratoriyanı özündə cəmləyib.  

       Belə bir kiçik laboratoriya eyni vaxtda 12 müxtəlif analiz aparmaqla yanaşı, 

bu analizlərə  ən çoxu 15-30 dəqiqə  sərf edir. Əgər siz bunun reallığına hələ  də 

inanmırsınızsa, ilk EHM-ləri yada salaq: onlar çox iri ölçülü idilər və onları 

işlətmək üçün onlarla mühəndis-operatorlar lazım gəlirdi. EHM-ləri  əvəz edən 

kompüterlər isə, ölçülərinə görə ondan qat-qat kiçik olmaqla yanaşı, yerinə 

yetirdikləri əməliyyatlara görə də onlardan qat-qat geniş imkanlara malikdirlər.  

       Sual  verə bilərsiniz ki, “nə üçün bioçiplərlə EHM arasındakı analogiyadan 

istifadə edilir?” Bu sualı belə cavablandırmaq olar: 1) onların hər ikisi silisium 

altlıq üzərində qurulmuşdur, 2) onların hər ikisində olan kiçik özəklər bir-biri ilə 

mikro-, və ya nano “yollarla” bağlanıblar. Bunlar arasındakı fərq isə yalnız ondan 

ibarətdir ki, kompüterlərdə  həmin “yollardan” cərəyan axır, çip üzərində 

laboratoriyada isə “yollar” əvəzinə istehsal zamanı çipə implantasiya edilmiş kiçik 

qabçıqlardan – rezervuarlardan maye axır.  

       Belə çiplərə real misal olaraq aparıcı firmalardan AFFYMETRİX («Gete 



Chip») və ya AGİLENT  («Lab  Chip») tərəfindən istehsal edilən və genetik 

analizi yerinə yetirə bilən çip üzərində laboratoriyaları göstərmək olar. 

 

 

 



100 

 

 



Çip üzərində laboratoriyanın yan kəsiyinin mikroskop altında 

 böyüdülmüş görünüşü  

 

 

Bakteriyalar və onlardan nanotexnologiyalarda istifadə edilməsi 



        Daha bir nanoölçülü bioquruluşa misal olaraq bakteriyaları göstərmək olar.  

       Məlumdur ki, bakteriyalar təbii yolla, asanlıqla canlı hüceyrəyə daxil olmaq 

qabiliyyətinə malikdirlər. Onun bu qabiliyyətindən hər-hansı bir orqanın 

hüceyrəsinə dərmanın ünvanlı daşınmasında istifadə etmək olar. Xüsusilə bu, gen 

terapiyasında sağlam hüceyrəyə zərər yetirmədən DNT fraqmentinin (hər hansı bir 

hissəsinin) lazımi ünvana çatdırılmasında daha qiymətli bir üsul hesab olunur. Belə 

ki, gen hüceyrə nüvəsinə daxil olduqdan sonra, hüceyrə xüsusi zülallar ifraz 

etməklə gen xəstəliyini korreksiya edə bilər, yəni onu sağaldır.  

       Bu  məqsədlə ölçüləri 40-200 nm olan nanozərrəciklər bakteriya üzərinə 

yerləşdirilir. Bu nanozərrəciklər xüsusi molekullar vasitəsilə DNT kəsiyi ilə 

birləşir. Müəyyən edilmişdir ki, bir bakteriyaya 

yüzlərcə belə nanohissəcik “oturtmaq” 

mümkündür. Bu o deməkdir ki, həkim eyni 

zamanda xəstə orqana həm dərman apara bilər, 

həm də onu müayinədən keçirə bilər. 

       Bakteriyalardan  enerji  mənbəyi kimi 

istifadə edilməsi.  Bəzi tədqiqatçılar müəyyən 

ediblər ki, toksiki məhsullar ifraz edən 



shewanella bakteriyalarında oksigen 

çatışmamazlığı  nəticəsində  əlavə elekronlar 

yarana bilir. Oksigen çatışmamazlığı  şəraitini 

yaratmaq üçün alimlər, bakteriyaları  çətin 

şəraitdə  “işləməyə”  məcbur edirlər. Bu zaman 

digər bakteriyaya uzanan “ayaqlar” əmələ gəlir. 

       Maddələr çatışmamazlığı maklsimum 

dərəcəyə çatanda bu əmələ  gələn “ayaqlar” 

nazik uzun jqutlara çevrilərək yaranan disbalansı 

nə yolla olursa olsun aradan götürməyə 

çalışırlar. Bu yeni orqanı tədqiqatçılar nanoiplər 

adlandırmışrlar. Bu nanoiplərin ölçüləri 10-150 



101 

 

nm, uzunluğu isə bakteriyanın növündən asılı olaraq onlarca mikrometrə qədər ola 



bilir. 

       Təcrübələr nəticəsində  əldə edilən  ən maraqlı fakt ondan ibarətdir ki, 

oksigen alan kimi bakteriyalar öz artıq elektronlarından azad olmaq üçün 

yaratdıqları “nanonaqillərdən” istifadə edirlər, yəni elektronlar nanonaqil üzərində 

hərəkətə başlayır.  Əgər nanonaqilin sonu müsbət iona çata bilsə, onda yaranan 

potensiallar fərqi nəticəsində elektronların ionlara doğru hərəkəti baş verir və 

nəticədə elektrik cərəyanı yaranır. Bakteriyaların  şəraitləri ağır olduqca, jqutlar 

daha uzun olur və daha çox sayda bakteriyalar elektrik “cəmiyyətlərində” 

birləşərək bir-birinə cərəyan ötürür. Bu mənzərə alimlərin böyük marağına səbəb 

olmuş  və onlar gələcəkdə bu bakteriyalardan enerji mənbəyi kimi istifadə etmək 

üçün tədqiqatlar aparmağı qarşılarına məqsəd qoyublar. 

 

Viruslar və nanotexnologiyalar 

       Nanodünyanın digər nümayəndələrindən biri də viruslardır.  Viruslar qeyri-

adi infeksiya agentləri olub, hüceyrəni daxildən parçalayan kiçik hissəciklərdir. 

Onlar (latınca  virus – zəhər deməkdir) ilk dəfə 1892-ci ildə tütün yarpaqlarında 

mozaik xəstəliklər tədqiq edilən zaman rus alim-botaniki D.İ.İvanovski tərəfindən 

kəşf edilmişdir. İlk vaxtlar virusları zəhərli birləşmə, sonra həyatın bir növü, daha 

sonra biokimyəvi birləşmə hesab ediblər. Hal-hazırda isə bir çoxları hesab edir ki, 

viruslar canlı və qeyri-canlı dünyalar arasında mövcud olan yeganə varlıqdır: hətta 

ölçü  şkalasında belə, viruslar tipik canlı obyektlərlə (məsələn, bakteriyalarla) 

qeyri-canlı obyektlər – makromolekullar (zülallar və polimerlər) arasında durur. 

Ölçülərinə görə onlar 3 qrupa bölünür: iri (diametri 300-400 nm), orta (80-125 nm) 

və kiçik (20-30 nm).  

       Heyvan  və insanlarda viruslar nəticəsində yaranan ən qorxulu xəstəliklərə 

misal olaraq quduzluq, çiçək, qrip, poliomielit, hepatit, QİDS və s. göstərmək olar.  

       Məlumdur ki, hər bir virus müəyyən bir infeksiya xəstəliyinin yaradıcısıdır 

və onlar müxtəlif növ hüceyrələrdə eyni olmayan reseptorları müəyyən etmək 

qabiliyyətinə malikdirlər, yəni seçmə xüsusiyyəti ilə səciyyələnirlər. Onların məhz 

bu seçicilik xüsusiyyəti onkoloqları cəlb etməyə bilməzdi. 

     Hal-hazırda aparıcı elmi dairələrin tədqiqatçıları yalnız xərçəng hüceyrələrinə 

zərbə endirən, sağlam hüceyrələrə isə heç bir təsir etməyən genetik modifikasiya 

olunmuş virusların yaradılması üzərində çalışırlar. Yaxın gələcəkdə virus-terapiya 

onkoloji xəstəliklərin müalicəsində yeni istiqamət olacaq. Bu məqsədlə 

adenoviruslardan istifadə olunması daha məqsədəuyğun hesab edilir. Yaradılan 

“süni virusun” genomu daxilinə “baxıcı” rolunu oynayan gen yerləşdirilir, və 

bunun müqabilində  də viruslu-DNT yalnız xərçəng hüceyrələrində çoxala bilir. 

Xərçəng hüceyrəsi üzərində  əmələ  gələn milyonlarla yeni virus hissəcikləri onu 

“parçalayaraq”, digər xərçəng hüceyrəsi üzərinə “yeriyir” (onu zəbt edirlər). 

Düzdür, bu zaman xərçəng hüceyrələri ilə yanaşı sağlam hüceyrələrə  də virusun 

düşmə ehtimalı çoxdur. Lakin bunun heç bir qorxusu yoxdur, çünki sağlam 



hüceyrələrdə bu virus öz çoxalma qabiliyyətini itirir. 

 



Поделитесь с Вашими друзьями:


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

    Ana səhifə