KİM 458 Biyoteknolojinin Temelleri. Nanobiyoteknoloji. Prof. Dr. Y. Murat ELÇİN

Benzer belgeler
NANOTEKNOLOJİ. NANOTEKNOLOJİ anlamını herhangi bir fiziksel büyüklüğün bir milyarda biri anlamına gelen NANO kavramından almaktadır.

BİYOLOJİDE NANOTEKNOLOJİ

x. Uygulamalı ve Sınai Araştırma D6,D7,D9,E6 D6,D7,D9,E4, E6,E7 Rekabet Öncesi Sınai Geliştirme

nano taşıyıcılı sistemler

Hücre Transfeksiyonu

Kozmetik Ürünlerde Nanoteknoloji Kullanımı

Kök Hücre ve Doku Mühendisliği

Yrd. Doç. Dr. FİLİZ ALTAY

YENİ İLAÇ TAŞIYICI SİSTEMLER VE İLAÇLARIN HEDEFLENDİRİLMESİ

HİDROKSİAPATİT NANOPARÇACIKLARININ SENTEZİ

Ürün için bütün bir parçadan işe başlama

Verilen tanımlar incelendiğinde seçeneklerde belirtilen bilim dallarından hangisine değinilmemiştir?

KARABÜK ÜNİVERSİTESİ BİYOMEDİKAL MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ

(Computer Integrated Manufacturing)

Mühendislik Fakültesi Elektrik-Elektronik Mühendisliği Bölümü. Biyomedikal Anabilim Dalı

Erciyes Üniversitesi Mühendislik Fakültesi Malzeme Bilimi ve Mühendisliği Bölümü

Eğitim Öğretim Yılı Güz ve Bahar Dönemi Muhtemel Bitirme Çalışması Konuları. Tasarım Projesi Konusu Bitirme Çalışması Konusu Özel Koşullar

Biyomühendiliğin temel alanları

FEN-EDEBİYAT FAKÜLTESİ

FEN-EDEBİYAT FAKÜLTESİ

Biyoloji = Canlı Bilimi. Biyoloji iki ana bölümden oluşur:

1. Bölüm GENEL GİRİŞ 2. BÖLÜM NANOTEKNOLOJİ KURAMLARI VE ESASLAR

BMM307-H02. Yrd.Doç.Dr. Ziynet PAMUK

T.C. SAĞLIK BAKANLIĞI OFFSET (SİP) UYGULAMALARI

Biyomühendislik nedir?

FARMASÖTİK BİYOTEKNOLOJİ

Moleküler Biyoloji ve Genetik Bölümü Haziran 2013

I. DÖNEM - 2. DERS KURULU ( )

Biyomedikal Mühendisliği. Prof. Dr. Mehmet Emin Şengün ÖZSÖZ Gediz Üniversitesi, Biyomedikal Müh. Bölümü Başkanı

EĞİTİM - ÖĞRETİM YILI DÖNEM I. III. KURULDERS PROGRAMI GENETİK BİLGİNİN AKIŞI- DOKUYA GİRİŞ (16 Ocak Mart 2017 )

NANODERMATOLOJİ. Dr. Melih Akyol Cumhuriyet Üniversitesi Tıp Fakültesi Dermatoloji Anabilim Dalı Sivas

FARMASÖTİK NANOTEKNOLOJİ ANABİLİM DALI * Farmasötik Nanoteknoloji Programı

EĞİTİM - ÖĞRETİM YILI DÖNEM I. III. KURUL DERS PROGRAMI GENETİK BİLGİNİN AKIŞI- DOKUYA GİRİŞ (15 Ocak Mart 2018 )

KOZMETİK ÜRÜNLERDE FORMÜLASYON TASARIMI VE KALİTE KONTROL İŞLEMLERİ - ECZ 963

GOÜ TIP FAKÜLTESİ DÖNEM I II. KURUL

EĞİTİM - ÖĞRETİM YILI DÖNEM I. III. KURULDERS PROGRAMI GENETİK BİLGİNİN AKIŞI - DOKUYA GİRİŞ (15 Ocak Mart 2018 )

A.Ü. GAMA MYO. Elektrik ve Enerji Bölümü GÜNEŞ ENERJİSİ İLE ELEKTRİK ÜRETİMİ 4. HAFTA

İMMUNİZASYON. Bir bireye bağışıklık kazandırma! Bireyin yaşı? İmmunolojik olarak erişkin mi? Maternal antikor? Konak antijene duyarlı mı? Sağlıklı mı?

YÜKSEK İHTİSAS ÜNİVERSİTESİ TIP FAKÜLTESİ DÖNEM I MOLEKÜLDEN HÜCREYE DERS KURULU- I. (12 Ekim - 20 Kasım 2015) ZORUNLU DERSLER

Biyolojide Nanoteknoloji

SAĞLIKTA NANOTEKNOLOJİ

Lab Cihazları Dersi Çalışma Soruları

1.ÜNİTE:KİMYA BİLİMİ KİMYA NE İŞE YARAR? KİMYA DİSİPLİNLERİ KİMYANIN BAŞLICA UYGULAMA ALANLARI

TEMİZ SU KRİZİYLE YÜZLEŞME

Doç. Dr. Fatih ÇALIŞKAN Sakarya Üniversitesi, Teknoloji Fak. Metalurji ve Malzeme Mühendisliği EABD

Hücre Proliferasyonu ve Testleri

FAQ-TIENS DICHO II.Nesil Meyve&Sebze Temizleyici

İLAÇLARIN VÜCUTTAKİ ETKİ MEKANİZMALARI. Öğr. Gör. Nurhan BİNGÖL

GOÜ TIP FAKÜLTESİ DÖNEM I I. KURUL

Biyomekatronik Sistemler. Kemik Uzatma Sistemleri. Erhan AKDOĞAN, Ph.D.

ÖĞLE ARASI ÖĞLE ARASI

İÇME SULARININ DEZENFEKSİYONUNDA NANOMATEYALLERİN KULLANIMI

Genel Mikrobiyoloji. Buders notunun hazırlanmasında aşağıda belirtilen kaynaktan bire bir yararlanılmıştır.

KİMYANIN UĞRAŞI ALANLARI NELER KAZANACAĞIZ

Teori (saat/hafta) Laboratuar (saat/hafta) BES BAHAR

1-GİRİ 1.1- BİYOKİMYANIN TANIMI VE KONUSU.-

MEKATRONİK MÜHENDİSLİĞİ YÜKSEK LİSANS PROGRAMI

HÜCRE BİLİMLERİ DERS KURULU II DERS KURULU SORUMLUSU YRD. DOÇ. DR. ZÜLEYHA DOĞANYİĞİT DERS KURULU SORUMLUSU YARDIMCISI YRD. DOÇ. DR.

T.C. YALOVA ÜNİVERSİTESİ FEN BİLİMLERİ ENSTİTÜSÜ. Tüm Ders Kodları Havuzu

NECMETTİN ERBAKAN ÜNİVERSİTESİ FEN BİLİMLERİ ENSTİTÜSÜ MAKİNE MÜHENDİSLİĞİ ANA BİLİM DALI BAŞKANLIĞINA KONYA

Biochemistry Chapter 4: Biomolecules. Hikmet Geçkil, Professor Department of Molecular Biology and Genetics Inonu University

YAPI MALZEMESİ Anabilim Dalı

DÖNEM 2- I. DERS KURULU AMAÇ VE HEDEFLERİ

Yrd. Doç. Dr. Seda SABAH Teknolojisi (Tartışma) 11:30 12:15 Tıbbi Biyoloji ve Genetik: DNA. Yrd. Doç. Dr. Seda SABAH Teknolojisi (Tartışma)

b. Amaç: Hücre zarının yapı ve fonksiyonları ile ilgili genel bilgi öğretilmesi amaçlanmıştır.

Rastgele (Stokas7k) kanser modeli - Tümör içindeki her hücre yeni bir kanseri başla5r

Seramik Biomalzemeler (Bioseramikler)

T.C. BÜLENT ECEVİT ÜNİVERSİTESİ MÜHENDİSLİK FAKÜLTESİ METALURJİ VE MALZEME MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ

DÖNEM I 3. DERS KURULU 9 Şubat 3 Nisan Prof.Dr. Mustafa SARSILMAZ

Bölüm 5. Tıbbi Görüntüleme Yöntemlerinin Temel İlkeleri. Prof. Dr. Bahadır BOYACIOĞLU

MMM 2011 Malzeme Bilgisi

İnfeksiyon tanısında yeni yaklaşımlar Biyosensörler. Barış OTLU İnönü Üniversitesi Tıp Fakültesi, Tıbbi Mikrobiyoloji Anabilim Dalı, Malatya.

ENDÜSTRİYEL BİYOTEKNOLOJİ

BİRİNCİL KEMİK KANSERİ

KTÜ FEN FAKÜLTESİ MOLEKÜLER BİYOLOJİ VE GENETİK BÖLÜMÜ LİSANS DERSLERİ I.YIL

RİSK DEĞERLENDİRMESİ

SANKO ÜNİVERSİTESİ TIP FAKÜLTESİ EĞİTİM-ÖĞRETİM YILI DERS KURULU 102: HÜCRE VE DOKU SİSTEMLERİ

İLAÇ, KOZMETİK ÜRÜNLER İLE TIBBİ CİHAZLARDA RUHSATLANDIRMA İŞLEMLERİ ECZ HAFTA

1. Sınıf Güz Dönemi I. Hafta Pazartesi Salı Çarşamba Perşembe Cuma Ders Saati

MAKİNE ELEMANLARINA GİRİŞ

İçindekiler. 1. Ön Bilgi 2. Doku Grefti Çeşitleri 3. Biyolojik Doku 4. BellaDerm Aselüler Matriks Nedir? 5. Üretim Süreci 6.

Pınar AKALIN Fatma Neşe KÖK Zeliha GÜLER, Sezai SARAÇ Yıldız ULUDAĞ, Merkez: Şube: Tel: Web:

2017 / 2018 EĞİTİM ÖĞRETİM YILI

tarih ve 389 sayılı Eğitim Komisyonu Kararı Ek-2 ( düzeltilen tablo )

MESLEK VE BÖLÜM TANITIMI

T1 (A Grubu) T4 (B Grubu)

Salı. Öğretmen Doç. Dr. Murat GÜNEY. Cuma. Pazartesi. Çarşamba. Perşembe. Service Manual [ Team AoRE ] Mer. Araştırma Lab I. Mer.

Hücre. 1 µm = 0,001 mm (1000 µm = 1 mm)!

ECZACILIK FAKÜLTESİ BİYOKİMYA

MÜHENDİSLİK PROGRAMLARINDA EĞİTİM VE ÖĞRETİME BAŞLANMASI VE SÜRDÜRÜLMESİ İÇİN ASGARİ KOŞULLAR

Tarifname ANTİVİRAL KULLANIMA YÖNELİK BİR KOMPOZİSYON

BÖLÜM I HÜCRE FİZYOLOJİSİ...

İşaret İşleme ve Haberleşmenin Temelleri. Yrd. Doç. Dr. Ender M. Ekşioğlu

9. SINIF KONU ANLATIMI 5 CANLININ TEMEL BİLEŞENLERİ -İNORGANİK MADDELER 1- SU

ÇANAKKALE ONSEKİZ MART ÜNİVERSİTESİ TIP FAKÜLTESİ Eğitim Yılı

SADE ve SAGE ve Gen Ekspresyonunun Seri Analizi. Prof.Dr. Nermin GÖZÜKIRMIZI

Gıda Kaynaklı Patojenlerin Belirlenmesinde Yenilikçi Yaklaşımlar: Nanopartiküllerin Kullanımı

ADIM ADIM YGS-LYS 5. ADIM CANLININ TEMEL BİLEŞENLERİ -İNORGANİK MADDELER 1- SU

BAŞKENT ÜNİVERSİTESİ TIP FAKÜLTESİ EĞİTİM - ÖĞRETİM YILI DÖNEM I 4. DERS KURULU PROGRAMI KALITIM VE İNSAN EMBRİYOLOJİSİ

Transkript:

KİM 458 Biyoteknolojinin Temelleri Nanobiyoteknoloji Prof. Dr. Y. Murat ELÇİN

Nanobiyoteknoloji Nanobiyoteknoloji Herhangi bir ölçünün milyarda biri Biyoloji ve biyokimya temelli yöntemlerin uygulamalarını araştıran, ortaya koyan, onları ürüne dönüştüren, teknoloji temelli çalışma alanı Nanobiyoteknoloji; bir yandan canlı hücrenin milyarlarca yıllık evrimi sırasında şekillenmis nano-yapıları, yani DNA yı, RNA yı, lipidleri, proteinleri, polisakkaritleri, bunların birbirleri ile etkileşimlerini ve hareketlerini araştırırken diğer yandan bu yapıları ve etkileşimleri daha dayanıklı, daha hızlı hareket eden, istendiği zaman planlanmıs hedefe varacak materyaller ve yapılar kullanarak taklit edebilmeyi planlar. Nanobiyoteknolojinin bir üçüncü ilgi alanı ise moleküler biyoloji araştırmalarında nano seviyesinde bilgi toplayabilecek ve biyolojik sistemlerin nano düzeyde araştırılmasına olanak verecek sistem ve düzeneklerin tasarlanarak ürüne dönüştürülmesi olarak düşünülüyor.

Nanobiyoteknolojinin Amacı Nanometre Ölçekli yapıların analizi, Nanometre boyutunda yapıların fiziksel özelliklerinin anlaşılması, Üstün malzeme özellikleri/üretim süreçlerinin elde edilmesi, Daha dayanıklı, daha hafif, daha hızlı yapılar, Daha az malzeme ve enerji kullanımı, Nanometre ölçekli yapıların imalatı, Nano hassasiyetli cihazların geliştirilmesi, Uygun yöntemler bulunarak nanoskopik ve makroskopik dünya arasındaki bağın kurulması

Nanobiyoteknolojinin Uygulama Alanları İlaç salımı Nano boyutlarda üretilen taş ıyıcılar, kan-beyin bariyeri ve derideki sıkı bağlantılar gibi çeşitli anatomik ve biyolojik bariyerleri geçerek ilaçların istenilen hedef dokuya ulaştırılmasını sağlar. Nano taş ıyıcılar vücuttaki dar alanlarda daha iyi dağılırlar ve düşük çözünürlüklü ilaçların çözünürlüğünü arttırabilirler. İlaçların fonksiyonu arttırılıp yeni özellikler kazandırılabilir. İlac toksisitesini azaltabilir ve daha verimli ilaç dağılımı sağlanabilir.

Nanobiyoteknolojinin Uygulama Alanları Kanser araştırmaları DNA moleküllerinin bağışıklık sistemi üzerine olan uyarıcı etkisinden yararlanarak yeni DNA kökenli ilaçlar tasarlanmaktadır. Bu ilaçları yeni jenerasyon aşı geliştirmekten, antikanser ve antiallerjik uygulamalara ve aşısı olmayan hastalıklardan immün koruyucu ajan olarak kullanmaya kadar geniş bir çalışma alanı bulmuştur. Sadece kanserli dokulara veya civarına kontrollü bir şekilde DNA yı ve istendiğinde de kemoterapi ajanını da birlikte salabilen nano keseciklerle antikanser terapileri geliştirilmektedir.

Nanobiyoteknolojinin Uygulama Alanları Doku mühendisliği Doku iskelelerinin hazırlanmasında malzeme geliştirilmesi, bu malzemeden istenilen geometrik, topografik ve işlevsel özelliklere sahip yapılar tasarlanabilir. Nanoparçacıklar kullanılarak biyo uyumlu implantların üretimi, doku oluşumunu destekleyecek biyolojik ajanların salımı ve hücre saflaştırılması sağlanmaktadır. Biyonano yüzey teknolojisi kullanılarak hücre tabakalarının (cell sheet) üretimi ve bu tabakalardan doku oluşumu gerçekleştirilmektedir.

Nanobiyoteknolojinin Uygulama Alanları Tıbbi görüntüleme Nanobiyoteknoloji ile yüksek flüoresans yayan farklı moleküler boyutlardaki yarı iletken nanokristaller olan Quantum Dot'lar kullanılmaktadır. Quantum Dot'lar, proton ve nötron içermezler. Quantum Dot'lara elektron eklenerek ya da çıkartılarak bant aralığı değiştirilebilir. Bant aralığı, Quantum Dot'ların hangi frekansta cevap vereceğini belirlemektedir. Quantum Dot'lar morötesi ışınlarla aydınlatıldığında, boyutlarına bağlı olarak farklı renklerde ışıma yaparlar.

Nanotaşıyıcılar Nanotaşıyıcıların sunduğu avantajlar sayesinde ilac salım sistemlerinde tercih edilmektedir. - Kanser ilaçlarının salımında, özellikle ilaçların toksik etkisini azaltılması - Çoklu ilac dirençliliğinin önüne geçilmesi - Nanotaşıyıcı tipleri; lipid, polimer ve inorganik bazlı Polimerik nanopartiküller, Polimerik miseller, Dendrimerler, Polimerzomlar, Polimerik konjugatlar, Lipozomlar, Karbon nanotüpler, Altın nanopartiküller.

Nanobiyomalzemeler Nanokompozit hidrojel sistemleri Manyetik nanoparçacıklar Karbon nanotüpler Altın nanoparçacıklar & Nanodots Nanoteller Silikon nanoteller

Biyonanorobotikler Nanorobotik, bir nanometre ölçeğinde veya yakınında makinalar veya robotlar oluşturma teknolojisidir. Nanorobotlar, DNA, karbon nanotüpler gibi proteinlerin motorlar, mekanik bağlantılar, transmisyon elemanları veya sensörler gibi işlev görebileceği bir nano boyutta cihazı temsil eder. Bu farklı bileşenler bir araya getirildiğinde, nanorobotlar oluşturabilir, nano boyuttaki nesnelere güç uygulayabilir ve manipüle edebilir.

Biyonanorobotik Dizaynı Modüler Organizasyon - Modüler organizasyon, bir biyonanorobotik sistemin oluşturulması için temel kural ve hiyerarşiyi tanımlar. Bu yapı, biyo-nanorobotu oluşturan 'biyo-modüller veya bileşenlerin entegrasyonu ile gerçekleştirilir. Evrensel Şablon (Bio Nano STEM Sistemi) - Modüler yapı konsepti, kullanılan materyaller alanında herhangi bir olası Bio nano sisteme 'programlanabilen ve yetiştirilen' biyo-nano sistemler için bir evrensel şablon tasarlamaktır. Bu kavram insanoğlunun içinde bulunan embriyonik kök hücreleri taklit eder.

Biyonanorobotik Dizaynı Bilgi İşlem (Bellek Depolama ve Programlama) - Bilgi işlem yeteneği, tartışılan biyo nano sistemlerin en yeni özelliklerinden biridir. Bu sistemlerin tasarımı, konformasyonel değişiklikler üzerindeki tersinirlik ve fonksiyon bağımlılığı gibi biyolojik materyallerin çeşitli fonksiyonelliklerini içerecektir. Bio Nano Zeka - Bio-nano bilgi depolama ve programlama yeteneğini, büyüme ve gelişme işlevselliği ile bütünleştirmek, bio-nano istihbaratının temelini atmaktadır.

Biyonanorobotik Sistemlerin Kontrolü Dahili kontrol Pasif kontrol - biyo kimyasal algılama mekanizmasına ve çeşitli biyolojik moleküllerin çeşitli elemanlarla seçici olarak bağlanmasına bağlıdır. Aktif kontrol - 'aktif' kontrol mekanizması, nanorobotlar için, makro robotların yaptığı gibi, maruz kaldıkları durumlara göre davranışlarını değiştirecek şekilde tasarlanmalıdır. Bu, nanorobotun programlanabilir olmasını ve bellek depolama kapasitesine sahip olmasını gerektirir.

Biyonanorobotik Sistemlerin Kontrolü Harici Kontrol Bu tip kontrol mekanizması, harici potansiyel alanlar uygulayarak çalışma ortamında nanorobotun dinamiklerini etkiler. Araştırmacılar, nano parçacıkları yönlendirmek için harici bir kontrol mekanizması olarak MRI kullanmaktadır. Bir MRI sistemi, üç boyutta nanorobot üzerinde kuvvet uygulayabilen ve dolayısıyla hareket ve yönünü kontrol edebilen değişken manyetik alan gradyanları oluşturabilir. Fakat bu yöntem, kontrolün çok doğru hassasiyeti üzerinde bazı sınırlamalara sahiptir.