Nanogelių poreikis perspektyva ir poreikis tikrai yra milžiniškas. Šioje srityje intensyviai dirba Japonijos, JAV, Vokietijoje mokslininkai. Polimerinių hidrogelių modifikavimo ir nanogelių sintezės tyrimus, panaudojant didelių energijų didelės apšvitos dozės jonizuojančiąją spinduliuotę vykdo Lenkijos ( prof. J.M. Rosiak Technical University of Lodz), Turkijos ( Prof. Olgun Guven, Hacettepe University), Kazakstano, Indonezijos, Egipto, Argentinos mokslinės grupės. Tad ir pasiekimų yra pačių įvairiausių.

Tinklaraščio skaitytojams priminsime, jog plačiau apie nanogelius rašėme straipsniuose  Kas yra nanogeliai? bei Nanogeliai: protingosios tabletės bei biomedžiagų konteineriai. Šį kartą  - apie labai platų praktinį nanogelių panaudojimą.

Hibridinis nanogelinis gliukozės matuoklis

Pasinaudojus paviršinio plazmoninio rezonanso priklausomybe nuo aplinkos lūžio rodiklio galima nustatyti santykinę gliukozės koncentraciją.

Hibridinis nanogelinis pH-metras

Panaudojus pH jautrų nanogelį ir CdSe kvantinius taškus galima atlikti santykinius pH matavimus. Didėjant pH nanogelis išbrinksta, CdSe kvantiniai taškai išsklaido nanogelio tūryje. Todėl didėjant pH mažėja CdSe sukeltos liuminescencijos intensyvumas.

Ląstelės vidaus temperatūros termometras. 

Seiichi Uchiyama kartu su bendradarbiais (Tokijo universitetas, Japonija - J. Am. Chem. Soc., DOI: 10.1021/ja807714j), panaudodami nanogelių savybę brinkti arba sutraukti priklausomai nuo temperatūros poveikio, surado naują nanogelių panaudojimo būdą - temperatūros matavimui.

Mokslininkai sukūrė paturtintus kvantiniais taškais nanogelius, kuriuos naudojant galima matuoti gyvosios ląstelės vidaus temperatūrą 0.5 ^oC tikslumu. Keičiant temperatūrai jautrius polimerus galima išmatuoti temperatūras: 27–33 ºC tikslumu 0.5 ºC ir 26–36 ºC tikslumu 1 ºC.

Antibakterinis nudegimų žaizdas gydantis nanogelis

Kishore Paknikar ir kolegos (Agharkar Research Institute ir Nano Cutting Edge Technology, Indija) sukūrė sidabro antibakterinį nanogelį nudegimams gydyti. Jame yra 30 kartų mažiau sidabro nei sidabro sulfadiazinas. Atlikti tyrimai su gyvūnų oda parodė, kad jis nėra toksiškas, bet pasižymintis antibakterinėmis savybėmis. Jis naikina dažniausiai pasitaikančius odos nudegimų infekcijų sukėlėjus Pseudomonas aeruginosa.

Nuo 2009 m. JAV rinkoje pasirodė American Biotech Labs, LLC korporacijos gaminamas ir JAV maisto ir vaistų tarnybos (U.S. Food and Drug Administration – FDA) aprobuotas nanogelis – tvarsliava. Jis skirtas nedidelėms pjautinėms, pirmos ir stadijos nudegimo žaizdoms, bei kitiems odos sudirginimams gydyti (ASAP Wound Dressing Gel). Jų sintezė patentuota daugelyje pasaulio šalių SilverSol Technology® technologiją panaudojant nanosidabrą. Panašus produktai taip tat yra yra pagaminti ir Rusijos federacijoje «Колетех»тм ir «Колегель»тм, naudojant tik gamtinius polimerus. 

Chlesterolį sugeriantys nanogeliai

Tai - Youkio Nagasaki [Tsukuba Research Center for Interdisciplinary Materials Science, University of Tsukuba, Japonija] sintezuotas 100 nm išoriškai biologiškai suderinamas polietileno glikolio gelis su keturiomis amino grupėmis branduolyje. Jo choresterolio sumažinimo naudingumo koeficientas prilygsta komerciniam sorbentui (cholebinui). Jį išgėrus padidėja lipoproteino – cholesterio kiekis serume (Polymer Preprint, Japan 2009, 58, 1916)

Kremzlės atsinaujiną skatinantys nanogeliai

Kai žmogus patiria traumą jo kaulai ir raumenys pakankamai greitai atsinaujina, tačiau kremzlinis audinys atsinaujina labai lėtai arba visai neatsinaujina. Šiuos procesus lemia žmogaus amžius ir prieš tai patirtos traumos, nes pusė kolageno kiekio sąnariuose atsinaujina tik per 10 metų.

Taigi, daugeliui žmonių, patyrusių traumas arba aktyviai sportuojantiems senatvėje gresia artritas. Šiaurės vakarų universiteto ( Ilinojaus valstija, JAV) mokslininkų rezultatai, paskelbti Proceedings of the National Academy of Sciences žurnale suteikia vilties. Jų nuomone suleidus bioaktyvų nanogelį į pažeistą sąnarį jis virs pakankamai tvirta geline įtvara, kuri ne tik padės sutvirtinti pažeistą kremzlinį audinį, bet taip pat skatins kaulų čiulpuose esančias kamienines ląsteles sintetinti natūraliuoju būdu baltymą (II tipo kolageną), kuris yra kremzlinio audinio pagrindas. Biologinis nanogelinis įtvaras laikus bėgant suirs užleisdama savo pozicijas naujai susiformavusiam kremzliniam audiniui. Sėkmingi tyrimai su gyvūnais teikia vilčių, tačiau kol šis preparatas pateks pas pacientus reikalingi ilgalaikiai moksliniai tyrimai su žmonėmis.

Nanogelis – meno kūrinių valiklis 

Italų chemikai susintetino nanogelį, kuris leidžia pašalinti teršalus nuo vertingų meno kūrinių (pvz.: sieninės tapybos, auksinių rėmų, medinių polichromuotų skulptūrų), kuriuos dengia nuo laiko patamsėję apsauginiai polimeriniai sluoksniai. Piero Baglioni iš Florencijos universiteto pasiūlytas skaidrus gelis ištirpina tik organinius teršalus nuo kūrinio paviršiaus, nepažeisdamas meno vertybės.

Nanogeliai karstinių įgriuvų apsaugai

Kadangi polimerinės nanodalelės, sugerdamos vandenį, išbrinksta ir virsta nanogeliu, pastarasis standžiai prisiglaudžia prie karstinės tuštumos sienelių ir neleidžia jai didėti. Specialistų nuomone šis karstinių tuštumų užpildymo metodas yra efektyvesnis ir pigesnis, nei iki šiol naudojamos technologijos. 

Nanogeliai (aerogeliai) - švieslangių medžiaga

Nanogelius (aerogelius) galima panaudoti stoglangių konstrukcijose, užpildžius stoglangių stiklų tarpus pusiau skaidriuoju nanogeliu. Jis yra ne tik lengvas, skaidrus šviesai, bet taip pat puikiomis šiluminėmis ir garso izoliacinėmis bei šviesos sklaidos savybėmis. Nanogelių užpildytųjų konstrukcijų šilumos perdavimo koeficientas yra pakankamai mažas (0,6 W/m2K), o šilumos laidomas yra pakankamai didelis. Dėl didelio šviesos skaidrumo koeficiento šviesa tolydžiai išsiskaido į patalpos gilumą. Kadangi nanogelis nekaista, tai padidina stoglangių konstrukcijų efektyvumą.

KTU Matematikos ir gamtos mokslų fakulteto (buvusio Fundamentaliųjų mokslų fakulteto)
Fizikos katedros
Docentė dr. Judita Puišo

Komentarai (0)