奈米科技概论-朝阳科技大学.PPT

奈米科技概論 朝陽科技大學 嚴國慶 Outline Introduction Global trends of nano technology The research of nano technology in Taiwan The application examples of nano technology Summary and conclusions What is Nanotechnology? It is the creation of functional materials, devices and systems through control of matter on the nanometer length scale and exploitation of novel phenomena and properties (physical, chemical, biological) at that length scale Nanotechnology Nano-enabled Technology How small is nano? Historical Background 1959 Feynman’s Lecture “There is Plenty of Room at the Bottom” /nanotech/feynman.html Historical Background Emergence of STM (scanning tunneling microscope) and AFM (atomic force microscope) in the 1980s providing the “eyes” and “fingers” for nanoscale measurement and manipulation Molecular Motor /people/Faculty/UCLA/montemagno_c.html /exhibit/1999/092099molecularmotor/ 奈米技術掌握許多領域的發展 資訊技術 生物技術 醫療技術 能源問題 環境問題 材料科學 奈米生物技術 ?一、奈米生物學(nanobiology)研究： 細胞內各種胞器的結構與功能的研究。 細胞內外生物物質、能量與訊息傳導的研究。 生物反應機制的研究，包含修復、複製及調控等方面之生物程序。 奈米級生物分子工程的發展，包括奈米生物分子機器人及奈米訊息處理系統。 奈米生物技術 二、醫學診斷與監測： ??????? 1.分子雷達，光學相位差層析技術(OCT)，分辨率可達1個微米級，較CT和核磁共振的精密度高出上千倍。本技術能以每秒2000次完成生物體內活細胞的動態影像，觀察活細胞的動態，發覺單一病變細胞，又不會如CT、X光、核磁共振一樣殺死活細胞，而且精密度高可以更早期診斷出癌組織病變。 ??????? 2.微小探針技術，奈米監測器，可以殖入人體，隨血液在體內運行或依不同診斷和監測目的而定位，隨時傳達生物訊息給體外記錄裝置。 奈米生物技術 三、有機奈米生醫材料： ???????? 無論作為靶向藥材或釋控藥劑的高分子微粒，其直徑大小及分布對於施藥方及療效多有很大的影響。奈米生醫材料幾乎包刮所有生化藥品，如抗癌藥物、抗心血管病、抗愛滋病及糖尿病用藥等，特別是改變遺傳因子基因藥的研究，奈米生醫材料的微小及易滲透的特性，使得醫藥學家有可能改變細胞基因。 ??????? 奈米生醫材料在醫藥領域中其他應用還有人造皮膚以及實現人工移植動物器官等，也可以直接用於治療各種細胞等級疾病的奈米生物導彈，對於病變組織有親合力，對於病變細胞有殺傷力，可具有特異性的殺死腫瘤細胞。 奈米生物技術 奈米生物技術的發展由於與其他多種學科具有交聯性、高技術化、高產業與高度社會化等特性，由奈米技術的浪潮帶來一股新的醫學技術革命，不難看出，奈米生物技術將衍生出新的分支，奈米醫學、奈米生物學、奈米生物化學、奈米生物能量電子學，奈米生物醫學材料學等學科相互聯繫又相互促進，其中特別是奈米醫學涉略淵廣，期發展會帶動基礎醫學研究，特別會給臨床醫學研究帶來更多的契機 環境問題 可以分解存在大氣中的有害物質 利用微生物製造有機肥料 材料科學 利用探奈管這種微小素材可以製造出強度達鐵10輩的材料 能源問題 Global Trends of Nano-Tech. 美國: NNI, 270百萬美元/2000, 422百萬美元/2001, 519百萬美元/2002 歐盟: 13億歐元/2002~2006 德國: BMBF 科研專款 70百萬美金/1999~2003 日本: