Nanotechnologie

Nanotechnologie Cherize Mirthe Dyonne

Inhoudsopgave • Richard Feynman (wetenschapper) • Wat is Nanotechnologie • (Risico’s en) Kansen Nanotechnologie • Toekomst van wetenschap in de Nanotechnologie • Bereid je voor op het Nano-voer • Nano verpakkingen voor duurzaam voedsel • Gevaren nanotechnologie in kaart gebracht • Nanodelen en het Milieu • Medische Toepassingen • Wat is kanker? • Kanker beter te behandelen dankzij nanotechnologie • Nano-buisjes en kanker • “Levenselixerpil” zal ons 150 laten worden • Onsterfelijk door nanotechnologie • Nanotechnologie Vloek of Zegen? • Tabel • Hypothesis • Bronvermelding

Richard Feynman Nadat we een onderwerp hadden gekozen, wilden we beginnen met een wetenschapper te zoeken en hebben dus Richard Feynman gevonden. • Studeerde aan het Massachusetts University of Technology, waar hij een natuurkunde bachelorsdiploma heeft gehaald. • Heeft de theorie van het kwantumelektrodynamica bedacht, deze kijkt naar het gedrag van geladen deeltjes. • Richard Feynman is ook de grondlegger van Nanotechnologie (dit is de reden dat we hem gekozen hebben als onze wetenschapper). • In 1959 gaf hij een lezing waarin hij voor het eerst het idee van Nanotechnologie voorstelde: atomen gebruiken voor het opbouwen van grotere structuren. Dankzij hem konden andere onderzoekers zoals Eric Drexler het idee opbouwen en uitbreiden.

Wat is Nanotechnologie Toen we een onderwerp en een wetenschapper hadden gevonden, wilden we weten wat nanotechnologie precies was. • Met nanotechnologie wordt het mogelijk materialen en systemen te ontwikkelen. • Drie grote domeinen te onderscheiden in de nano wereld; Nano-elektronica, Nanobiotechnologie en Nanomaterialen. • Het is toepasbaar in de geneeskunde. Verder wordt het toegepast in onder andere textiel waar water vanaf glijdt als van een eendenrug, autolak waar geen kras op kan komen en een verflaag waar graffiti als natte yoghurt vanaf druipt. • In de toekomst kan nanotechnologie ons leven erg beïnvloeden.

(Risico’s en) Kansen Nanotechnologie We zagen dat er veel mogelijk is met nanotechnologie, maar we wisten niet precies wat. Daarom zochten we dit op, en kwamen op deze bron uit. • Op nanoschaal krijgen materialen unieke eigenschappen: ze worden bijvoorbeeld ultrasterk, extreem zuinig of waterbestendig. • Nanotechnologieën worden toegepast op allerlei gebieden zoals de gezondheidszorg (geneesmiddelen en medische hulpmiddelen), ICT (computerchips), consumentenproducten (cosmetica en vuilafstotende kleding), voeding, milieu (waterzuivering) en landbouw. • Producten waarin nanodeeltjes kunnen zijn verwerkt, zijn bijvoorbeeld: tandpasta, deodorant, textiel en pleisters, zonnebrandcrème en verf televisieschermen, lenzen, spiegels en ruiten, tennisrackets, autobanden en scherfwerende vesten (koolstofbuisjes). • De verdere ontwikkeling van nanotechnologie kan een belangrijke bijdrage leveren aan oplossingen voor maatschappelijke vraagstukken zoals waterzuivering, duurzame energiebronnen en de kwaliteit en veiligheid van voedsel. • De Working Party kijkt bijvoorbeeld naar hoe je de samenleving het beste bij nanotechnologie kunt betrekken, wat de mogelijke oplossingen zijn voor het tekort aan schoon water en welke uitdagingen er voor bedrijven liggen die producten maken met nanotechnologie.

Toekomst van wetenschap in de Nanotechnologie Nadat we verschillende mogelijkheden gevonden hadden om Nanotechnologie te gebruiken, vroegen we ons af hoe dit precies gebruikt kon worden. Toen we dit opzochten stuitten we op deze bron. • Nanowetenschappers maken onderscheid in verschillende soorten Nanotechwerk‘bottom-up’-, en het ‘top-down’-werken: Dat materialen die we nu kennen, worden bekeken op Nano microscopische schaal, zoals we hierboven al beschreven. Daarmee kunnen we dus materialen bewerken om deze een andere structuur te geven. Daarbij kunt u denken aan een bepaalde materie die beter geleidt, of dat deze waterafstotend wordt. • ‘Moleculaire Nanotechnologie’: Een vorm van ‘gewone’ nanotechnologie, die juist de andere kant op werkt. Daarbij worden producten helemaal nieuw opgebouwd vanuit niets, zoals bij bijvoorbeeld computerchips op nanoschaal, of zelfs minuscule fabriekjes. • De mogelijkheden van Nanotechnologie zijn bijna eindeloos. Het wordt al veelvuldig ingezet op computers, maar ook in de medische wetenschap is Nanotech populair. Denk daarbij bijvoorbeeld aan Nanocellen die vet kapot kunnen maken. Of pak het nog ambitieuzer aan: minuscule deeltjes die kanker meteen kunnen opsporen of zelfs uitroeien. • Nanotechnologie zou bijvoorbeeld veel werk kunnen gaan kosten, omdat het ons leven van een stuk meer gemakken voorziet. Ook bestaat er echter angst voor wat nanotechnologie kan doen met het menselijk lichaam, aangezien we nog niet zeker zijn van de risico’s hiervan.

Bereid je voor op het Nano-voer Via de vorige bron kwamen we bij deze terecht, en we vonden het een interessant idee. Daarom besloten we deze ook in de PowerPoint te betrekken. • Nanotechnologie geeft de mens de kans om met voedsel structuren aan de gang te gaan, of zelf te maken. • Smaken en geuren kunnen tot op moleculair niveau geperfectioneerd of samengesteld worden. • Veelbelovend is met name dat je bestaand voedsel aanzienlijk gezonder kunt maken door de hoeveelheid vet of zout te verkleinen, maar zodanig dat het de smaak niet verandert. • Op vergelijkbare manier probeert men voedsel te verrijken door extra vitaminen, mineralen of geneeskrachtige stoffen toe te voegen. • Er heerst bijvoorbeeld nog onduidelijkheid over de mogelijke gezondheidseffecten van het toevoegen van nanodeeltjes aan voedsel.

Nano verpakkingen voor duurzaam voedsel Voedsel moet verpakt worden. Voedsel is maar beperkt houdbaar. Dezen ideeën gecombineerd wees ons naar deze bron; voedselverpakkingen die de staat van het product in de gaten houden. • De houdbaarheidsdatum van een pak melk is nu een soort voorzichtige schatting. Niemand weet wat er precies gebeurt met de melk nadat het pak over de toonbank is gegaan. • Nu zijn er chips die je meer informatie geven over het voedsel door het te controleren op dat moment. • Dit is erg handig en duurzaam • keerzijde van de medaille: verpakkingen worden na gebruik afval; chips met Nanotechnologie erin ook. •  Onnodige belasting voor het milieu? Weegt het • ruimschoots op tegen de voordelen? Willen we eigenlijk wel puur op een chip vertrouwen?

Gevaren nanotechnologie in kaart gebracht In de vorige bron stond dat er ook risico’s verbonden waren met nanotechnologie. Daarom wilden we onderzoeken wat deze risico’s precies konden zijn. • Verschillende risico's; vooral de synthetische nanodeeltjes, nanodelen die we bewust zelf hebben gemaakt en die zich nu hebben afgesplitst. • Volgens de overheid moeten we zelf verantwoord letten op nanodelen. • Er is ook kans op milieuvervuiling door de nanotechnologie. • Op dit moment is er veel onderzoek gaande naar de risico's hiervan. Europa werkt daarbij samen, en heeft ook bepaalde regels gemaakt over de omgang met nanodeeltjes. • Er wordt nog onderzocht wat de risico’s zijn van nanotechnologie, maar er is nog niet veel over ontdekt. De risico’s die nu bekend zijn, zijn erg klein.

Nanodelen en het Milieu In de bron hiervoor stond dat er ook risico's in verband met het milieu kunnen zijn, maar daarover werd niet veel verteld. Daarom hebben we hier wat meer informatie over opgezocht, zodat we hier wat dieper op in konden gaan. • Er is op het moment weinig bekend over wat nanodelen met het milieu doet, dus daar wordt nu onderzoek naar gedaan. • Dit onderzoek zit in een van zijn eerste fases. De nanodelen kunnen vrijkomen van producten zoals zonnebrandcrème en textiel. Daarna kunnen ze samenklonteren. • Samengeklonterde nanodelen gedragen zich anders dan losse nanodelen. Het is nog niet helemaal duidelijk hoe ze zich verplaatsen. • Organismen kunnen nanodelen op verschillende manieren opnemen. Door experimenten kunnen we erachter komen wat er in ons lichaam met deze nanodeeltjes gebeurt. • Dan moeten we ons alleen nog afvragen hoeveel nanodelen ons lichaam op zijn meest kan hebben.

Medische Toepassingen Nadat we wat meer over de risico’s van nanotechnologie wisten, wilden we wat meer ingaan op ons deelthema ‘medicatie’. • De toepassingen van nanotechnologie in de medische wereld zijn wijdverspreid. • Het toepassen van nanotechnologie roept ook vragen op of het ethisch verantwoord is om mensen nanodeeltjes te laten consumeren en eventueel te injecteren met medicijnen die nanodeeltjes bevatten. • Dit heeft voor een deel te maken met de effecten op de gezondheid, alhoewel het meer te maken heeft met het feit of mensen wel voedsel willen consumeren die zijn aangepast naar onze maatstaven.

Wat is kanker? We zagen in de vorige bron dat er kans is dat we kanker kunnen bestrijden met nanodelen. Eerst wilden we kijken of we meer informatie konden vinden over wat kanker precies was. • Ons lichaam is opgebouwd uit miljarden bouwstenen: de cellen. Voortdurend maakt ons lichaam nieuwe cellen. Op die manier kan het lichaam groeien en beschadigde en verouderde cellen vervangen. Nieuwe cellen ontstaan door celdeling. Bij celdeling ontstaan uit één cel twee nieuwe cellen, uit deze twee cellen ontstaan er vier, dan acht, enzovoort. • Meestal gaat de celldelinggoed,maar soms gaat hij fout. Dan kan er een tumor of gezwel ontstaan. • Twee soorten kanker: goedaardig en kwaadaardig.

Kanker beter te behandelen dankzij nanotechnologie Omdat het algemeen bekend is dat ervoor kanker geen geneesmiddel is en we in de vorige bronnen zagen dat er misschien een mogelijkheid was om dit toch te creëren met nanotechnologie, hebben we ons ook hier wat meer in verdiept. • Onderzoekers willen nu met behulp van nanotechnologie kanker gaan bestrijden. • Omdat dit in het verleden niet zo goed is verlopen willen ze het echter op een andere manier doen, namelijk met het proces van bloedstolling als voorbeeld nanodeeltjes maken die met elkaar communiceren. • Dan kunnen die op de goeie plek medicijnen lossen zodat ze niet teveel bloedcellen beschadigen. Tot nu toe is dit bij proefdieren een groot succes.

Nano-buisjes en kanker In de vorige bron vonden we nog niet genoeg informatie over nanotechnologie en kanker, dus zochten we nog even verder. Zo kwamen we terecht bij deze bron. • Het is van groot belang om eventuele gezondheidsrisico’s van deze nieuwe ontwikkeling op tijd in kaart te brengen, om te voorkomen dat het dus weer mis gaat. • Er zijn al onderzoeken gedaan met muizen, muizen die werden geïnjecteerd met asbestvezels of met Nano-buisjes langer dan 20 micrometer. Onderzoekers zagen dat er hierbij ontstekingen ontstonden in de longen van de diertjes. • Wanneer muizen echter met platte stukjes koolstof of Nano-buisjes korter dan 20 micrometer geïnjecteerd werden, was er niets aan de hand. • Nu is de vraag of dat, zelfs als deze buisjes in de longen terecht zouden komen, deze in staat zouden zijn om ons ‘gevoelige plekje’ te bereiken en daar schade aan te richten. Hiervan zijn de wetenschappers nog niet zeker.

“Levenselixerpil” zal ons 150 laten worden Toen we zagen dat nanotechnologie veel risico's met zich meenam, vroegen we ons af of het ons ook kon beïnvloeden op een positieve manier. Zo vonden we deze informatie. • Men is druk bezig om nanotechnologie te gebruiken voor een middel tegen veroudering • Een wonderpil om ons te laten leven tot de hoge leeftijd van 150 en ouder kan binnen vijf jaar beschikbaar zijn. Dankzij de vooruitgang in de geneeskunde, levensstijl en volksgezondheid verwachten veel mensen in Groot-Brittannië hun honderdjarig leeftijd te bereiken. • Het doel is niet alleen extra bestaan te rekken maar om een langer gezond leven te bevorderen. We willen niet slechts langer leven, we willen langer gezond leven. En deze medicijnen zullen helpen met de regeneratie van cellen, de regeneratie van processen in het lichaam, dus verwachten we dat mensen veel langer gezond leven

Onsterfelijk door nanotechnologie Via de vorige bron kwamen we bij deze terecht. Het interesseerde ons omdat hier stond dat in plaats van ouder te worden we in principe onsterfelijk zouden kunnen worden. • Onderzoekers geloven dat er een Nano-revolutie zal zijn, en dat er bijvoorbeeld medicijnen zullen worden ontwikkeld die het leven van mensen langer en gezonder zullen maken. • Wetenschappers zijn zo goed als zeker dat we dankzij nanodeeltjes sterker zouden kunnen worden, sneller kunnen rennen, beter kunnen zien, niet ziek zouden worden, etc. Maar ze zijn ook sceptisch, omdat er kans is dat nanodeeltjes gevaarlijk zijn voor de gezondheid, en misschien zelfs kanker verwekkend zijn. Er bestaat veel vraag over of we juist meer onderzoek moeten doen naar de risico’s of optimistisch verder moeten gaan. Als we hier niet voorzichtig mee verder gaan, kan het hetzelfde uitpakken als een paar jaar geleden met asbest.

Nanotechnologie Vloek of Zegen? Na al deze gevaren en positieve kanten van Nanotechnologie gezien te hebben vroegen we ons af wat er nu gezegd werd over Nanotechnologie in het algemeen. Werd er positief of negatief over nagedacht? Uiteindelijk kwamen we hierdoor bij deze bron uit. • Voor dierproeven bestaat er een goede en een slechte kant van nanotechnologie; • De veiligheid voor mens, dier en milieu moet ook gegarandeerd kunnen worden zonder dierexperimenten. Waarom eerst dierproeven ontwikkelen om deze vervolgens weer te vervangen? Proefdiervrij wil voorkomen dat proefdieren de dupe worden van deze nieuwe technologie. Bestaande proefdiervrije testen moeten worden aangepast voor nanodeeltjes, zoals bijvoorbeeld celkweken en geavanceerde computermodellen. Ook moeten er nieuwe testen zonder proefdieren ontwikkeld worden.

TABEL

Hypotheses • Deelvraag 1: Zijn er veel risico’s voor het gebruik in geneeskunde? Het menselijk lichaam kan te grote hoeveelheden nanodeeltjes niet verdragen, zoals uit proeven bleek. Een gevaar is bijvoorbeeld dat nanodeeltjes kankerverwekkend kunnen zijn, maar dit is nog niet zeker. Daarom moet het dus nog onderzocht worden in hoeverre deze stof levensgevaarlijk voor ons is. • Deelvraag 2: Wat zijn de benodigdheden voor een onderzoek naar Nanotechnologie? Voor nanotechnologie zijn veel verschillende dingen nodig, zoals onder andere geld. Er is ook veel apparatuur nodig, en zoals we in een bron lazen: een cleanroom. Een cleanroom is een zeer zuivere werkomgeving, ontworpen om besmetting aan het onderzoek dat in die omgeving gebeurt te beperken, of helemaal uit te sluiten. Verder zullen er ook genoeg wetenschappers moeten zijn die dit vrijwillig willen onderzoeken, aangezien het ook risico's voor de gezondheid met zich meedraagt.

Bronvermelding • Floriantje, ‘Neoweb’ http://www.neoweb.nl/infopages/nanotechnologie.html • Anoniem, ‘Rijksoverheid’ http://www.rijksoverheid.nl/onderwerpen/nanotechnologie/risicos-nanotechnologie • Anoniem, ‘Rijksoverheid’ http://www.rijksoverheid.nl/onderwerpen/nanotechnologie/kansen-nanotechnologie • Hofmans T. , ‘Scientias’ http://www.scientias.nl/de-toekomst-van-wetenschap-ligt-in-de- nanotechnologie/75578 (11 november 2012) • Van der Meer B. , ‘Kennislink’ http://www.kennislink.nl/publicaties/bereid-je-voor-op-het-nanovoer (20 december 2011) • Anoniem, ‘Kennislink’ http://www.kennislink.nl/discussies/nano/onderwerpen/71 • Salomons J. , ‘Trouw’ http://www.trouw.nl/tr/nl/4324/Nieuws/article/detail/2427887/2011/05/12/Gevaren-nanotechnologie-in-kaart-gebracht.dhtml (12 Mei 2011) • Anoniem, ‘Rijksinstituut voor Volksgezondheid en Milieu’ http://www.rivm.nl/Onderwerpen/Onderwerpen/N/Nanotechnologie/Milieu • Anoniem, ‘InfoNu’ http://wetenschap.infonu.nl/techniek/80814-medische-toepassingen-van-nanotechnologie.html (22 Augustus 2011) • Anoniem, ‘KWF kanker bestrijding’ http://kanker.kwfkankerbestrijding.nl/wat-is-kanker/Pages/default.aspx • Caes C., ‘WEL’ http://www.welingelichtekringen.nl/wetenschap/31645/kanker-beter-te-behandelen-dankzij-nanotechnologie.html (27 juni 2011) • Lalieu E. ‘Kennislink’ http://www.kennislink.nl/publicaties/nanobuisjes-en-kanker (22 mei 2008) • uncia P., ‘ZapLog’ http://zaplog.nl/zaplog/article/levenselixerpil_zal_ons_150_laten_worden (22 okt 2011) • Anoniem, ‘Artsennet’ http://www.artsennet.nl/Nieuws/Op-tv/Uitzending/87033/Onsterfelijk-door-nanotechnologie.htm (10 november 2010) • Anoniem, ‘ProefDierVrij’ http://www.proefdiervrij.nl/wij_en_de_wetenschap/nanotechnologie?gclid=CP-ht6j14LUCFUcV3god6nUAMw

Nanotechnologie