Дәрістер тезистері
жүктеу/скачать 3,65 Mb.
|
| Нанокеуекті заттар – бұл наноөлшемді кеуектері бар заттар.
Нанокеуектердің өлшемдері 1÷100 нм аралығында болады. Микро-, мезо-, макрокеуектік заттарда кеуектердің өлшемдері микрометрлік диапазонда жатады (1- кесте). Кеуектердің өлшемдері азайғанда нанокеуектік материалдарда әртүрлі химиялық элементтердің сүзу және жұту қабілеттілігі пайда болады. 1-кесте. Кеуекті материалдардың аталуы мен олардағы кеуектердің өлшемдерінің ара қатынасы
Кеуекті материалдарға кеуекті кремний қызықты мысал бола алады. Кеуекті кремний (7-сурет) электрониканың көптеген салаларында, оның ішінде таза кремнийде жасауға болмайтын көрінетін сәулелену көзін жасауда болашағы зор деп есептеледі. 7-сурет. Кеуекті кремнийдің модель түріндегі көрінісі Нанодисперсиялар дегеніміз – ішінде нанобөлшектер біртекті ерітілген сұйық фазадан құрылған жүйелер (8-сурет). Қазіргі таңда нанодисперсиялар негізінде косметика мен медицинада қолданылады. Сұйық фазада ерітілген нанобөлшектерді дәрі тасымалдау үшін қолдануға болады. Дәрі нанобөлшектің бетіне «жабысады» да дәріні ауырған мүшеге жеткізеді. Нанодисперсиялар косметикада кеңінен қолданылады. Арнайы наноконтейнерге орналастырылған косметикалық препараттар биологиялық клеткаларға оңай енеді. Наноқұрылымдандырылған беттер мен ұлпалар Ең жұқа ұлпа қатты немесе сұйық бетке түсірілген заттың бір атомдық қабатынан құрылған. Мұндай ұлпалар Ленгмюр-Блоджетт ұлпалары деп аталады. 8-сурет. Табиғи қабатты серпинтинит минералынан ұнтақталып алынған 10 мкм-ден аспайтын өлшемдері бар жұқадисперсиялық ұнтақ (әртүрлі масштабта) Полимерлер және саз балшықтан жасалған наноқабықшалар. Болашағы бар нанокомпозиттердің бірі полимерлік негізде саз нанобөлшектері – алюмосиликаттар түріндегі толтырғышы бар нанокомпозиттер болуы мүмкін. Белгілі бір жағдайларда алюмосиликаттар қалыңдығы шамамен 1 нм құрайтын жазық пластиналар түзеді. Бұл саз пластиналардың өлшемдері бірнеше микрометрге дейін жетуі мүмкін, бұл оларды бетінің көлеміне қатынасы өте үлкен болатын объектілерге айналдырады.Сондықтан, осындай саз пластиналардың тіпті шағын мөлшерде қосылуы материалдың физикалық қасиеттерінің өзгеруіне әкеледі. Мәселен, 9-суретте көрсетілген нанокомпозит, негізінде өзі жасалған нейлонға қарағанда неғұрлым мықты әрі ыстыққа төзімді болады. Белгілі термопластиктер (полиамид пен полипропилен) негізінде саз пластиналардан жасалған нанокомпозиттер беріктік пен температураға төзімді болатыны сонша, тіпті олар, мысалы, ұшақтардың өндірісінде металдарды алмастыра алады. Балшықтан жасалған полимерлі нанокомпозиттердің тағы бір пайдалы қасиеті – осы нанокомпозиттерден жасалған қабықшалар арқылы газдардың диффузиясының азаюы болып табылады. Сондықтан мұндай полимерлі қабықшаларға оралып сақталған тағам аз бүлінетін болады. 9. (а) – сурет. Қалыңдығы 1 нм (1 nm) пластиналар түзетін алюмосиликат молекулаларының химиялық құрылымы; әртүрлі түстермен алюмосиликат молекулаларын түзетін химиялық элементтер мен олардың топтары көрсетілген. (b) – полимерден (нейлон) тұратын 5 % саз нанопластиналары қосылған нанокомпозит учаскесінің электрондық микросуреті http://www.sigmaaldrich.com. сайтынан алынған Наноәлем элементтерінің бірі дендримерлер (бұтақ тәрізді полимерлер) – өлшемдері 1-10 нм, тармақталған құрылымы бар молекулалар қосылысынан түзілетін наноқұрылымдар болып табылады. Барлық полимерлер секілді, дендримерлер де мономерлерден тұрады, бірақ бұл мономерлердің молекулалары тармақты құрылымға ие. Дендример полимерлі молекуланың өсуі кезінде өсіп келе жатқан бұтақтардың бір-біріне қосылмауы (мысалы, бір ағаштың бұтақтары немесе бірнеше ағаштардың ұштары бір-бірімен бірге өсіп кетпейтіні сияқты) сфералық тәжі бар ағашқа ұқсайды (10-сурет). 10-сурет. Дендример молекуласы. Дендримерлер молекуланың өсуінің әрбір қарапайым әрекеті арқылы алынған кезде, бұтақтардың саны артады. Нәтижесінде, осындай қосылыстардың молекулалық салмағы артып, молекулалардың пішіні мен қатаңдығы өзгереді, әдетте ішкі тәуелділігі, ерігіштігі, тығыздығы және т.б. сияқты дендримердің физика-химиялық қасиеттерінің өзгеруі қатар жүреді. Дендримердің ішінде затпен толтырылған қуыстар қалыптасуы мүмкін, дендримерлер солардың қатысуымен пайда болады. Егер дендример қандай да бір дәрілік препараты бар ерітіндіде синтезделсе, онда бұл дендример осындай дәрілік препараты бар нанокапсулаға айналады. Сонымен қатар, дендримердің ішіндегі қуыстар түрлі ауруларды диагностикалау үшін пайдаланылатын радиоактивті белгісі бар затқа ие болуы мүмкін. Ғалымдар дендримердің қуыстарын қажетті заттармен толтыру арқылы, мысалы, сканерден өткізетін зондты микроскоптың көмегімен толтыра отырып, түрлі дендримерден наноэлектрондық схемаларды жинауға болады деп есептейді. Бұл жағдайда мыс толтырылған дендример өткізгіш бола алады. 11-суретте шартәрізді құрылымға ұқсайтын осындай дендримерлердің қалай түзілетіндігі көрсетілген. 11-сурет. Дендримерді тармақталған молекуладан Z-X-Z (жоғ.) құрастыру және дендримерлердің әртүрлі түрлері (төм.). Әрине, дендримерді қолданудағы болашағы бар бағыт – бұл оларды осы препараттарға зәру клеткаларға дәріні тікелей нанокапсулалар ретінде жеткізіп пайдалану мүмкіндігі. Дәрілік препараты бар осындай дендримерлердің орталық бөлігі препараттың ағып кетуіне кедергі келтіретін жабындымен қоршалуы керек, ал сыртқы бетіне клетка – адресаттың дәл бетіне жабысуға қабілетті молекулаларды (антиденелерді) жапсыру қажет. Мұндай нанокапсула-дендримерлер ауру клеткаларға жете салып, ауру клеткаларға жабысқан кезде, дендримердің сыртқы қабығын жою керек, мысалы, лазерді қолдану арқылы немесе бұл қабық өздігінен ыдырайтындай жасау керек. жүктеу/скачать 3,65 Mb. Достарыңызбен бөлісу:
|