Удивительные перспективы и научные опасения в развитии нанотехнологий.

Проект на тему:

Удивительные перспективы и научные опасения в развитии нанотехнологий.

Работу выполнили:

Ученик 11 а класса Чернов Илья

Руководитель: учитель биологии

Чернова Марина Валентиновна

Объектная область : нанотехнологии

Объект изучения : нанотехнологии в биологии

Предмет изучения : генная инженерия

гипотеза : применение генной инженерии требует предельной осторожности ;на сегодняшний день наука не достигла того уровня развития, чтобы мы могли смело заявить о безопасности существующих технологий для здоровья человека и экологии Земли.

Методы изучения:

• Эмпирические (изучение источников информации)
• Теоретические( анализ материала)
• Конструирование, моделирование

Цель: Дать объективное представление об уровне развития нанотехнологий в мире на сегодняшний день

Задачи:

• Изучить области применения и проблемы нанотехнологий
• Изучить положительные стороны применения нанотехнологий
• Изучить проблемы, возникающие в связи с применением нанотехнологий
• Подготовить наглядный материал по применению нанотехнологий

Содержание:

I. Введение

II. Основная часть:

Нанотехнологии : XX - XXI век.

Наноструктуры в современных науках: физике, химии, биологии.

Генная инженерия

Генная инженерия и продовольственная программа

Возможные сложности и ошибки при создании и изменении наноструктур Действия, необходимые для продвижения нанотехнологий. III. Заключение.

IV. Практическая часть

Нанотехнологии : XXI век.

• Нанотехнологический бум
• Возможность наблюдения крупных

органических молекул

• Создание сканирующего просвечивающего

и атомно-силового микроскопов

Наноструктуры

Физика

Новый уровень исследования явлений

Наноэлектроника

Молекулярная электроника

Наноэлектромеханики

Наноэнергетика

Оптоэлектроника

Машиностроение

Робототехника

Компьютерные технологии

Аэронавтика

Химия

Новые возможности создания веществ

«…я рад тому, что для химии люди нашли новое название. Теперь у них появился стимул изучать то, что они не желали учить в школе. По сути дела химики занимались нанотехнологиями на протяжении двух с половиной столетий».

( Р. Хоффман)

Биология

Новый уровень исследования организмов,

генная модификация медицина

Генная инженерия

совокупность приёмов, методов и технологий получения рекомбинантных РНК и ДНК, выделения генов из организма (клеток), осуществления манипуляций с генами и введения их в другие организмы

Генетическая инженерия не является наукой в широком смысле, но является инструментом биотехнологии, используя методы таких биологических наук, как молекулярная и клеточная биология, цитология, генетика, микробиология, вирусология .

Наиболее распространенным методом генной инженерии является метод получения рекомбинантных, т. е. содержащих чужеродный ген, плазмид. Плазмиды представляют собой кольцевые двухцепочные молекулы ДНК, состоящие из нескольких тысяч пар нуклеотидов. нуклеотидов

Методы генной инженерии

.

. Этот процесс состоит из нескольких этапов:

· Рестрикция — разрезание ДНК на фрагменты.

· Лигирование — фрагмент с нужным геном включают в плазмиды и сшивают их.

· Трансформация — введение рекомбинантных плазмид в бактериальные клетки. Трансформированные бактерии

при этом приобретают определенные свойства. Каждая из трансформированных бактерий размножается и образует

колонию из многих тысяч потомков — клон.

· Скрининг — отбор среди клонов трансформированных бактерий тех, которые содержат плазмиды, несущие нужный ген.

Путь к вечной молодости

Старение, по мнению ученых, происходит из-за того, что клетки при каждом делении теряют теломеры —

молекулярные структуры, которые располагаются на концах всех хромосом. Ученые имплантировали в клетки открытый

ими ген, отвечающий за выработку теломеразы, сделав их тем самым бессмертными. Возможно, это будущий путь к

бессмертию.

На Земле-

2 миллиона голодающих. Каждый год от голода умирают более 24000 человек. Число хронически недоедающих 1,5 млрд. человек и ё

Наиболее распространённые генномодифицирован-ные культуры

На сегодняшний день существует несколько сотен генетически изменённых продуктов. Уже на протяжении нескольких лет их употребляют миллионы людей в большинстве стран мира. Есть данные, что подобными технологиями пользуются

для получения продуктов, реализуемых через сеть McDonalds.

Перспективы такой новейшей технологии, как генная инженерия.

• По заверениям ученых демографов, в ближайшие двадцать лет население земного шара удвоится. Поскольку для обычной селекции срок в два десятилетия крайне мал, то остается механическая модификация генетического кода растений.
• С помощью генной инженерии можно увеличить в генетически измененной продукции содержание полезных веществ и витаминов по сравнению с «чистыми» сортами.
• , как засуха и холод.
• можно существенно уменьшить интенсивность обработки полей пестицидами и гербицидами.
• Генетически измененным продуктам могут быть приданы лечебные свойства.

6. Еда из генетически измененных растений может быть дешевле и вкуснее.

6. Модифицированные виды помогут решить и некоторые экологические проблемы. Конструируются растения, эффективно поглощающие цинк, кобальт, кадмий, никель и прочие металлы из загрязненных промышленными отходами почв.

7. Возможно существенно продлить жизнь; есть надежда найти гены, ответственные за старение организма и реконструировать их.

Возможные сложности и ошибки при создании и изменении наноструктур.

Нанотехнология - это очень сложная технология, требующая высокой квалификации персонала, ответственности, готовности ко всему,

ошибки, недочеты и неточности могут привести к непредсказуемым последствиям

Опасения на счёт использования ГМО

В ноябре 1999 года для обсуждения результатов исследований Пустаи и Лузи была организована специальная научная конференция, однако ее участникам не удалось выработать общего подхода к этому вопросу.При этом само существование подобных противоречий свидетельствует, что выведение генетически модифицированных видов растений и животных представляет

определенную опасность, обусловленную непредсказуемостью их развития и поведения в естественной среде.

• Экологические риски

• Медицинские риски

• Социально- экономические риски

Бактериологическое оружие

Засорение тензидами окружающей среды

Гранулемы кожи и слизистых.

• Химия

породила химическое

оружие.

• Физика

создала ядерную бомбу,

а чем опасны нанотехнологии?

Действия, необходимые для продвижения нанотехнологий:

• Осуществить отбор приоритетных направлений
• В кратчайший срок оснастить отечественных исследователей новейшим оборудованием
• Создать целостную образовательную систему
• Объективно оценивать качество нанопродуктов.
• Организовать независимую сертификационную службу
• Разработать систему мер, обеспечивающих развитие нанобизнеса

Заключение.

В ближайшее время нанотехнологии станут составной частью нашей повседневной жизни.

По прогнозам на ближайшие 10-15 лет, нанотехнологическая продукция будет занимать ведущее место.

Бурное развитие научных исследований отражается в огромном потоке публикаций.

Важно не делать скоропалительных выводов о сказочных выгодах или какой-то угрозе человечеству

Практическая часть

В практическую часть моей работы входит подобранный мною информационный банк о нанотехнологиях:

1)Аудиозаписи о практическом применении нанотехнологий в настоящее время: в химии

• Презентация: нанотехнологии в борьбе в ВИЧ
• Презентация: нанотехнологии в борьбе в ВИЧ
• Презентация: нанотехнологии в борьбе в ВИЧ
• Презентация: нанотехнологии в борьбе в ВИЧ
• Презентация: нанотехнологии в борьбе в ВИЧ
• Презентация: нанотехнологии в борьбе в ВИЧ
• Презентация: нанотехнологии в борьбе в ВИЧ

3) Монтированный мною фильм о создании генетически модифицированных организмов,

4) Презентация: « Генетически модифицированные организмы»

5) Разработка одного из элективных занятий по генетически модифицированным продуктам

На мой взгляд созданный мною информационный банк может быть использован как на уроках биологии, химии, физики так и во вне урочное время.

Моделирование молекулы ДНК

Фильм, монтированный мною: «За и Против генетически модифицированных продуктов»