51. Нанотехнология мен бағаналы клеткалар, жетістіктері мен болашағы.

Нанотехнология-кеңістіктің нанометрлік аймағындағы жеке атомдарға, молекулаларға, молекулалық жүйелерге әсер ету арқылы жаңа физика-химиялық қасиеттері бар молекулалар, наноқұрылымдар, наноқұрылғылар мен материалдар алу мүмкіндіктерін зерттейтін қолданбалы ғылым.  Нанотехнологияның дамуының 3 бағыты: - молекула (атом) атом мөлшеріндегі электрлік схемалар жасау ; - наномашина жасау; - атомдар мен молекулаларды жүйелеу.

Наномедицина –молекулалық денгейде адамның биологиялық жүйелернің үстінде бақылау, аңду, түзету және жанадан құрастыру (Р. Фрейтас)

Мичиган штатынан ғалымдары нанотехналогияның көмегімен адамның қанжасушаларына микродатчиктер ендіру арқылы адамның ауруының алдын ала болжауға болатынын бекітеді. АҚШ та осылай, NASA ұсынысы бойынша, мұндай наносенсоларды әзiрлеу жүргiзілуде. Джейм Бейнердің баяндауы бойынша космостық радияциямен “нанокүресті” астронавт тері астына иньекция арқылы миллиондаған нанобөлшектермен қаныққан түссіз сұйықтықты ендіреді.

Бұл жаһандық технологияның қамтылатын аймақтарын айтарлықтай тигізетін әсері мол,оны практикалық түрде жіпке тізіп айту мүмкін емес.

Бірақ кейбір есте қаларлықтарын атауға болады:

• микро және наномеханиканың құрылғылары,оның ішіне кіретін наномотор мен нанороботтар

• авиациялық және космостық қорғаныстар

Бағаналы клеткалар - барлық көп клеткалы организмдерде болатын дифференцияланбаған (жетілмеген) клеткалар. Бағаналы клеткалар өздігенен жаңа бағаналы клеткаларды қалыптастырып, жаңарады, митоз әсерінен бөлінеді және әр түрлі органдар мен тканьдердің клеткаларына айнала алады. Көпклеткалы организмдердің дамуы бір бағаналы клеткадан басталады. Көп циклді бөліну мен дифференцировка нәтижесінде берілген биологиялық түрге сай келетін барлық клеткалар түрі пайда болады. Адам организміндегі мұндай клеткалар түрнің саны 220-дан асады. Бағаналы клеткалар ересек организмде де сақталып, қызмет етеді. Олардың арқасында тканьдер мен органдардың жаңаруы мен қайта қалпыеа келуі жүзеге асады. Бірақ қартаю кезінде организмде олардың саны азаяды. Қазір заманауи медицинада адамның бағаналы клеткаларын  трансплантациялайды, яғни емдік мақсатта ауыстырады. Мысалы, бағаналы клеткалардың гемопоэтикалық трансплантациясы лейкоз бен лимфомды емдеуде  гемопоэза (кроветворения) процессін қалпына келтіруде қлданылады.

52.Заманауи электрондық микроскоптардың жұмысының механизмдерін келтіріңіз.Жарықтандырушы электрондық микроскоп – ультра жіңішке үлгідегі суретке электрондық шоқтың әрекеттесуі нәтижесінде немесе үлгідегі затты магнитті линзалармен үлкейту арқылы және флуорсценциялы қалқада тіркеумен жүзеге асатын жабдық. Жарықтандырушы электрондық микроскопты ең алғаш неміс инженері Макс Кнолл және Эрнст Русскпен 1931 жылы 9 наурызда ойлап тапқан. Бірінші практикалық электрондық микроскопты Альберт Пребус және Дж. Хиллиер Торонто университетінде 1938 жылы құрастырып шығарған. Жарықтандырушы электрондық микроскоп - әр түрлі материалдар дың құрылымын талдау үшін тиімді қолданып жатыр: Металлдарды, балқымаларды, керамиканы, полимерлерді, нанотрубкаларды, наноқұрылымдарды, фуллерендерді, көп қабатты нәзік қабыршақтарды, әр түрлі биологиялық объекттерді зерттеуге мүмкіндік береді. Бұл құрылғы жеке дәннің криссталдық құрылымын анықтауда мықты құрылғы болып табылады. Көп жағдайда жоғарғы дәрежедегі суретте қарама-қарсы периодты жолақ көрінеді, соның арқасында криссталдың бағытын яғни қалай орналасқандығын анық байқай аламыз. Қазіргі қондырғылар 200-400 кВ кернеуде жұмыс істейтін, рұқсат етілген 0,15–0,19 нм де, нанокристалитте екі өлшемді контрастты бақылауға мүмкіндік береді. Растрлық электрондық микроскоп  — үлгінің суретін, сонымен қатар құрамы туралы информацияны алуға арналған (0,4 нанометрге дейін) электронды микроскоп класына жататын қондырғы. Зерттелетін заттың электрондық шоқтарының әсерлесу принципіне негізделген. Микроскоптың ажырату күші немесе ажырату қабілеті деп шектік ажырату қашықтықтығына кері шаманы айтады. Шектік ажырату қашықтығы дегеніміз – бұл екі нүкте арасындағы ең аз қашықтық, олардың ажыратылған бейнесі микроскопта алынуы мүмкін. РЭМ мөлдірлі электронды микроскоп блоктарымен аналогты блоктардан құралған, олар: жарықтандырғыш, оптикалық жүйе, тіркеуші құрал; вакуумды, электронды шоқ және алынған нәтижелерді тіркеу жүйесі деген сияқты қосымша жүйелердің бар болуы. Растрлы микроскоп-тардағы электронды шоқ статисті болмағандықтан белгілі бір аудан-нан өтеді. Шоқтың бұрылуын басқарушы ауытқушы жүйесі теледидар кинескопындағы ауытқушы пластиналарымен аналогты (немесе ком-пьютер мониторындағы). Үлгі бетіне түсіп, ол оның бетінен электрон-дарды шығарып тастайды (шоққа қатысты екінші ретті). Тіркеу жүйесі (детектор) екінші ретті сәулеленуді ұстайды, іріктейді (энергиясы мен шашырау бұрышы бойынша) және жинақтайды. Сонымен, экранның жарықтылығы, ол өз кезегінде зерттелетін беттің күйімен сипатта-латын тіркеуші жүйеге түскен екінші ретті электрон сандарынан тә-уелді болады. Әр түрлі кристал үлгілері, әр түрлі түйіндер әр түрлі екінші ретті эмиссия коэффициенттеріне ие болады. Яғни екінші ретті электронды сәуле шығарады, олай болса оларға кинескоп экранының әр түрлі жарықтылығы сәйкес келеді.Микроскоптың жұмыс істеу принципі :РЭМ мөлдірлі электронды микроскоп блоктарымен аналогты блоктардан құралған, олар: жарықтандырғыш, оптикалық жүйе, тіркеуші құрал; вакуумды, электронды шоқ және алынған нәтижелерді тіркеу жүйесі деген сияқты қосымша жүйелердің бар болуы. Растрлы микроскоп-тардағы электронды шоқ статисті болмағандықтан белгілі бір аудан-нан өтеді. Шоқтың бұрылуын басқарушы ауытқушы жүйесі теледидар кинескопындағы ауытқушы пластиналарымен аналогты (немесе ком-пьютер мониторындағы). Үлгі бетіне түсіп, ол оның бетінен электрон-дарды шығарып тастайды (шоққа қатысты екінші ретті). Тіркеу жүйесі (детектор) екінші ретті сәулеленуді ұстайды, іріктейді (энергиясы мен шашырау бұрышы бойынша) және жинақтайды. Сонымен, экранның жарықтылығы, ол өз кезегінде зерттелетін беттің күйімен сипатта-латын тіркеуші жүйеге түскен екінші ретті электрон сандарынан тә-уелді болады. Әр түрлі кристал үлгілері, әр түрлі түйіндер әр түрлі екінші ретті эмиссия коэффициенттеріне ие болады. Яғни екінші ретті электронды сәуле шығарады, олай болса оларға кинескоп экранының әр түрлі жарықтылығы сәйкес келеді.

Өрістік электрондық және иондық микроскоптар.

Иондық микроскоптың жұмыс істеу принципі сканерлеуші электрондық микроскоптың жұмыс істеу принципіне ұқсас алайда, мұнда электрондар шоғының орнына инертті газдардың ионының шоғын пайдаланылады. Ионды микроскоптың жұмыс істеу принципі: Микроскоптың ажырамас бөлігі – бір жағында диаметрі 75 мм болатын люменсцентті экран орналасқан вакуумдық трубка. Зерттелетін материалдың образеці радиусы 50 – 100 нм болатын ине тәрізді болады және ол экраннан 50 мм қашықтықты вакуумдық трубка осіне бекітіледі. Ол криогенді температурада ұсталады және электрлік изоляторда орналасады, сол себепті де оған жоғары кернеу 3 -30 кВ беруге болады. Микроскоптық бейненің қалыптасуының принциптері . Суреттейтін газдың атомдары күшті электр өрісінде поляризацияланып, объектінің бетіне ұмтылыды. Өрісте беттің адсорбциясы жүреді, яғни беттің газ атомдарын өзіне сіңіріп алуы. Газ атомдарының автоионнизациясы – металдарға газ атомдарының адсорбцияланған өрісінің негізінде, электрондарды тунелдеуден болады. Суреттейтін газдың оң иондары беттен люменсентциялық экранға дейінгі бағытта үдейді. Яғни, беттен экранға дейінгі аймақта микроскопиялық суреттерді қалыптастырып отырады. Үлкен өрісте бетке бірінші баратын газ атомдары, беттің жеке атомдарымен өрісте адсорбцияланады. Бетке жеткен атомдар автоионнизация болғанша бір адсорбцияланған атомдардың үстіне қабатталады. Бұл процесс арқылы газ атомдарының электрондары потенциалдық барьер арқылы образецтің энергетикалық деңгейіне өтеді. Бетте газдың оң иондары қалады. Кейін бұл иондар люменсценттік экранға қарай отталкиваться етеді.Сол өздері пайда болған бетте суретті қалыптастырады.