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2009年4月21日 (火)

ナノテクノロジーの第一人者

ナノテクノロジーを書く前にナノについてみると、私たちが見える大きさと言えばせいぜいミリメートルで、それ以下の大きさはマイクロメートルと言って、1 mmの1000分の1の大きさで、たんぱく質や細胞の大きさです。ナノメートルはマイクロメートルのさらに1000分の1にあたります。と言うわけで、ナノメートルサイズの物質に拡大して目に見えるようにするためには、電子顕微鏡の倍率を数十万倍から百万倍にしなければ見えない世界です。これがナノの世界です。つまりナノとは1mmの100万分の一の大きさです。

そしてナノテクノロジーとは、原子や分子の配列をナノスケールで自在に制御することにより、望みの性質を持つ材料や機能を具現化し、産業に活かす技術のことだそうです。とは言うものの、これだけではよくわからないと思うので、具体的に言うと、鉄鋼よりも10倍強く、しかも軽い素材とか、国会図書館の情報を角砂糖の大きさのメモリにいれたものとか、ガン細胞が数個程度の段階で検出する技術とかです。こう言うことをナノ技術で成し遂げようと言うわけです。そしてこれらを成し遂げるには何が必要かと言うと、いろいろ条件はあると思いますが、原子や分子の配列をナノスケールで自在に制御する技術だそうです。

そしてそのナノ技術で世界の第一人者と言われる人が名古屋大学にいます。生田教授ですが、研究開発を進めているのは、マイクロ・ナノ光造形法,光駆動ナノマシン、抗癌剤噴出ロボットなどの医療ナノマシーンだそうです。まずはこんなものを見せてくれました。光で固まるプラスチック。特殊な液体で作ったプラスチックにレーザーをあてると、小さな点の物体になり、これを一つ一つ固めていくと形になるそうですが、この方法で作った赤血球2個分のカブトムシを見せてくれました。これをナノ造形法と言うのだそうです。そして生田教授はこの分野で世界をリードする研究者となっています。

そして授業ではこんなことも生徒にやらしています。卵を高いところから落としても割れないものを作れと、実際の卵ではありませんが、生徒が工夫して卵の周りにクッションの代わりになるものをつけ、落としては実験しているのです。この実験をして、今まで成功の確率は20%だそうですが、決して実験そのものが目的ではなく、生徒がいろいろ工夫する習慣をつけるためだそうです。そうして将来の化学者になる人材を育てているわけで、決して難しい講義ばかりしているわけではないと思います。

教授の目的の一つにナノテクを医療に役立てると言うのがあります。目に見えないサイズのロボットを作って細胞の機能を調べ、そしてどうやってガンになっていくのか、さらに心筋梗塞になるのはどうして?とかですが、これらは直接細胞を調べることで分かるからだと言います。というわけで、まず赤血球の解明をしたいと言います。そのためナノテクノ針で赤血球を割る実験をしました。もし割れればそれ自体が世界初だそうです。赤外線を使って針を動かします。ナノロボットをまだ動かした人はいないそうです。実験してみると赤血球が細かく振動するため、固定できないそうです。固定できないので針で刺して赤血球を壊すことが出来ません。振動すると言うのは分子の世界の現象だそうです。そのため固定する方法がなかなか見つかりませんでした。そしてついに吸着物質を使えば出来るかもと思い、試みてやっと成功したのです。これをきっかけに、さらに抗がん剤を入れたカプセルを作りそれを直接細胞において治療する方法に目指したいそうです。

こう言う先生たちがいるから、医療は日進月歩進歩しているのでしょうね。

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