Dabar populiaru
Publikuota: 2015 vasario 12d. 13:54

Nanorobotai ir modifikuoti fermentai – ateitis, kuri kuriama jau šiandien

Laboratorijoje
123rf nuotr. / Laboratorijoje

Sužinoti, ką žmonės valgė viduramžiais arba nustatyti mineralinio vandens kilmę jau įmanoma ne tik mokslinės fantastikos filmuose. Pasaulyje vis plačiau taikomas kompleksinių nanomedžiagų panaudojimas atveria įvairias galimybes. Lietuvoje šioje srityje taip pat vyksta progresas. Fizinių ir technologijos mokslų centre (FTMC) kuriamos modifikuotos nanodalelės, naudojami unikalūs tyrimai, kurie leidžia tobulinti technologijas ir išaiškinti saugų nanodalelių panaudojimą bei jų poveikį žmogaus sveikatai.

Nanodalelės pasižymi kitokiomis savybėmis nei makropasaulio objektai. Dėl savo mažo dydžio šios dalelės yra judrios, turi didelį paviršiaus plotą (jei į arbatinį šaukštelį pasemtume nanodalelių, jų paviršiaus plotas prilygtų keleto stadionų plotui), taip pat pasižymi kvantinėmis savybėmis (fluorescencija, elektriniu laidumu, cheminiu aktyvumu ir pan.). Kuriant įvairias technologijas, nanodalelės padidina efektyvumą, patvarumą, pagreitina procesus.

Modifikuojant fermentus ir kuriami šie nanorobotai. Jie ateityje gali būti pritaikomi ligų diagnozavimui bei gydymui, taip pat vėžio terapijai, nes gamina medžiagas, kurios gali nužudyti „blogąsias” ląsteles“

„Nanorobotai, arba vadinamieji nanozimai yra kompleksinės nanodalelės, sudarytos iš kelių skirtingų medžiagų. Modifikuojant fermentus ir kuriami šie nanorobotai. Jie ateityje gali būti pritaikomi ligų diagnozavimui bei gydymui, taip pat vėžio terapijai, nes gamina medžiagas, kurios gali nužudyti „blogąsias” ląsteles“, – pasakoja FTMC Bionanotechnologijų laboratorijos mokslininkas-stažuotojas Andrius Garbaras.

Modifikuotų fermentų taikymo sritis biomedicinoje gan plati. Fermentus „apvilkus“ dirbtinėmis ląstelėmis, galima gydyti apsinuodijimą organiniais fosfatais ar alkoholiu, taip pat vėžį, navikus, odos senėjimą, bakterinius susirgimus, įvairius uždegimus.

FTMC Bionanotechnologijų laboratorijos mokslininkas-stažuotojas Andrius Garbaras
FTMC Bionanotechnologijų laboratorijos mokslininkas-stažuotojas Andrius Garbaras

Modifikuoti fermentai gali būti pritaikomi ir maisto pramonėje. Pavyzdžiui, plačiai naudojamas kukurūzų sirupas anksčiau buvo gaminamas kukurūzų krakmolą skiedžiant druskos rūgštimi ir kaitinant dideliame slėgyje. Šiuo metu pramonėje naudojamos fermentinės reakcijos, kuomet krakmolas skaldomas į oligosacharidus, vėliau į gliukozę. Tačiau gliukozę įmanoma transformuoti į fruktozę ir gauti gliukozės–fruktozės sirupą.

Fizinių ir technologijos mokslų centre atliekami tyrimai su modifikuojamais fermentais gali būti praktiškai pritaikomi ir biokuro gamyboje. Šiuo metu Lietuvoje gaminami tik pirmos kartos biodegalai, kuriems kaip žaliava naudojami maistiniai augalai (kukurūzai, saulėgrąžos, kviečiai, rapsų sėklos), turintys lengvai išgaunamų cukrų, krakmolo ir aliejaus. Gamybos metu cukrūs sufermentuojami į bioetanolį, o iš riebalinių rūgščių pagaminamas biodyzelinas. Naudojant šiuos biodegalus susiduriama su daugeliu problemų. Jų gamybos didinimas kelia grėsmę maisto produktų gamybai ir bio įvairovei, nes žaliavų ištekliai – milžiniški. Be to, jų gamyba yra brangesnė, lyginant su degalų gamyba iš naftos. Todėl ateityje planuojama fermentus naudoti trečios ir ketvirtos kartos biodegaluose, kuomet pradinė žaliava bus išauginta specialiai tik biodegalams gaminti.

Modifikuoti fermentai sėkmingai naudojami nuotekų valymo procese – organinės medžiagos skaidomos į paprastesnius junginius. Tekstilės pramonėje fermentai „įdarbinami“ šalinant kraujo, prakaito, žolės, riebalų ar šokolado dėmes iš audinių. Toks fermentų panaudojimas būna efektyvesnis nei naudojant vien chemines priemones ir nedaroma žala aplinkai.

Fizinių ir technologijos mokslų centre, analizuojant nanodalelių modifikavimo efektyvumą, taikomas ir pasauliniu mastu unikalus tyrimas. „Atliekant šį tyrimą modifikuotų fermentų struktūra nustatyta metodu, kuris Centre buvo taikomas atpažįstant atmosferos aerozolio dalelių kilmę, neinvaziniu būdu aptinkant skrandžio opą sukeliančią bakteriją, aiškinantis kokio tipo maistą valgė žmonės viduramžiais, atpažįstant nenatūralias sultis, mineralinio vandens ar vyno geografinę kilmę ar net įvertinant senovės klimato vidutinę temperatūrą. Prognozuojama, kad ateityje nanodalelės vis plačiau bus taikomos tiek biomedicininiuose tyrimuose, tiek pramonėje“, – tvirtina Andrius Garbaras, kuris šiuo metu atlieka Lietuvos mokslo tarybos finansuojamą podoktorantūros stažuotę.

Pranešti klaidą

Sėkmingai išsiųsta

Dėkojame už praneštą klaidą

Naujienos

Gyvenimas

Vladas slėpė depresiją 10 metų, bet rado jėgų susiimti: „Jaučiausi kaip zombis“

Smurto randai

Gyvenimas

Gulintis autostradoje vairuotojas meldė pagalbos ir buvo priblokštas greitosios operatorių sprendimų

Aktualu

K.Brazauskienės sūnaus buhalterė teisme: „Lėšos ne įmonės, bet ėjo per įmonę“

„Ginčas“: ar pasiteisino Luko Lekavičiaus sprendimas palikti „Žalgirį“?

Vardai

„Dydžio (r)evoliucijos“ finalininkė Dovilė Rostovskytė: „Dėl savo išvaizdos negalėjau įsidarbinti teatre“

24sek

„Rytas“ pralaimėjo paskutinių minučių dramą prieš „Uniks“

Aktualu

Šalia D.Trumpo įamžintas „mažylis“ V.Putinas prajuokino rusų internautus

Vitaminai sielai. A.Kriščiūnas išdavė paslaptį, koks klausimas kas vakarą gali pakeisti gyvenimą

Sportas

Olimpinė karatė: Kodėl čia nelyja medaliais? Ir ar jų reikia?

Pasaulis kišenėje

Žygis, kuriam reikia ne tik stiprių kojų: kodėl kas nors ryžtųsi eiti 4 tūkst. km pėsčiomis?

Aktualu

Pravieniškėse izoliuoti „bachūrai“ ir „vierchai“: perkelti į kamerinio tipo patalpas

Aktualu

Amerikiečiai ieško po gaisro Kalifornijoje dingusių artimųjų: „Nerimas auga kasdien“

Aktualu

Žiniasklaida: Jungtinė Karalystė ir ES pasiekė susitarimą dėl „Brexit“

Gyvenimas

Pirmoji videolaida „Atvirai su vadovu“: daugelio problemų išvengsite suskaičiavę iki dešimties

Gazas

Puspriekabių šoninės apsaugos: kaip jos gali išgelbėti gyvybę?

Vardai

Naomi Campbell kalėdinėje fotosesijoje įsiamžino su 67-erių mama: atrodo tarsi bendraamžės

24sek

Pergalę rankoje laikęs „Neptūnas“ krito Čempionų lygoje

Aktualu

JAV ir Europa kritikuoja D.Trumpą dėl priekaištų E.Macronui

Interviu Aktualu

Kauno savivaldybę į Panevėžį iškeitęs G.Petrauskas: „Nenoriu žaisti politikos žaidimo“

Naujienos

Gyvenimas

Vladas slėpė depresiją 10 metų, bet rado jėgų susiimti: „Jaučiausi kaip zombis“

Smurto randai

Gyvenimas

Gulintis autostradoje vairuotojas meldė pagalbos ir buvo priblokštas greitosios operatorių sprendimų

Aktualu

K.Brazauskienės sūnaus buhalterė teisme: „Lėšos ne įmonės, bet ėjo per įmonę“

„Ginčas“: ar pasiteisino Luko Lekavičiaus sprendimas palikti „Žalgirį“?

Vardai

„Dydžio (r)evoliucijos“ finalininkė Dovilė Rostovskytė: „Dėl savo išvaizdos negalėjau įsidarbinti teatre“

24sek

„Rytas“ pralaimėjo paskutinių minučių dramą prieš „Uniks“

Aktualu

Šalia D.Trumpo įamžintas „mažylis“ V.Putinas prajuokino rusų internautus

Vitaminai sielai. A.Kriščiūnas išdavė paslaptį, koks klausimas kas vakarą gali pakeisti gyvenimą

Sportas

Olimpinė karatė: Kodėl čia nelyja medaliais? Ir ar jų reikia?

Pasaulis kišenėje

Žygis, kuriam reikia ne tik stiprių kojų: kodėl kas nors ryžtųsi eiti 4 tūkst. km pėsčiomis?

Aktualu

Pravieniškėse izoliuoti „bachūrai“ ir „vierchai“: perkelti į kamerinio tipo patalpas

Aktualu

Amerikiečiai ieško po gaisro Kalifornijoje dingusių artimųjų: „Nerimas auga kasdien“

Aktualu

Žiniasklaida: Jungtinė Karalystė ir ES pasiekė susitarimą dėl „Brexit“

Gyvenimas

Pirmoji videolaida „Atvirai su vadovu“: daugelio problemų išvengsite suskaičiavę iki dešimties

Gazas

Puspriekabių šoninės apsaugos: kaip jos gali išgelbėti gyvybę?

Vardai

Naomi Campbell kalėdinėje fotosesijoje įsiamžino su 67-erių mama: atrodo tarsi bendraamžės

24sek

Pergalę rankoje laikęs „Neptūnas“ krito Čempionų lygoje

Aktualu

JAV ir Europa kritikuoja D.Trumpą dėl priekaištų E.Macronui

Interviu Aktualu

Kauno savivaldybę į Panevėžį iškeitęs G.Petrauskas: „Nenoriu žaisti politikos žaidimo“

Vardai

Ypatingos

04:06
09:17

Gera keliauti kartu

Ko reikia šiuolaikiniam pirkėjui?

Sveikata

Mamos prieš meningokoką

Būk nesustabdoma

Parašykite atsiliepimą apie Mokslas.IT