Νανοεπιστήμες και νανοτεχνολογίες

Συνέντευξη του αναπληρωτή καθηγητή του Ε.Μ.Π., δρ Κωνσταντίνου Χαριτίδη

Η νανοτεχνολογία φαίνεται, ότι εισέρχεται στη ζωή μας· ο όρος αφορά σε ο,τιδήποτε συμβαίνει στις διαστάσεις του νανόμετρου (μιά ανθρώπινη τρίχα είναι περίπου 70.000 φορές παχύτερη από 1 νανόμετρο). Οι εφαρμογές τής νανοτεχνολογίας είναι αναρίθμητες π.χ. στη νανοηλεκτρονική, στα νανοϋλικά, στα νανοφάρμακα κ.λπ.. Κατά συνέπεια οι επιρροές της γίνονται αντιληπτές σε πολλαπλά επίπεδα, στον οικονομικό τομέα επηρεάζοντας βιομηχανίες και οικονομίες, στον κοινωνικό βελτιώνοντας το επίπεδο της ζωής μας κ.ά..

Για τις νανοεπιστήμες, τη νανοτεχνολογία, αλλά και τη δεοντολογία, την εκτίμηση και τη διαχείριση των κινδύνων μίλησε στην «Ελεύθερη Έρευνα» ο αναπληρωτής καθηγητής στη Σχολή Χημικών Μηχανικών του Εθνικού Μετσόβιου Πολυτεχνείου, διδάκτορας Φυσικής και μεταδιδακτορικός ερευνητής του Α.Π.Θ., κ. Κωνσταντίνος A. Χαριτίδης.

Η ερευνητική δραστηριότητα του κ. Κ. Χαριτίδη σχετίζεται με διεργασίες υλικών στη μίκρο- και νάνο- κλίμακα, την Επιστήμη και Τεχνολογία ανάπτυξης υλικών σε μορφή λεπτών υμενίων, επικαλύψεων, νανοδομικών και πολυλειτουργικών υλικών, τον χαρακτηρισμό των νανομηχανικών και νανοτριβολογικών ιδιοτήτων υλικών και συστημάτων και τον συσχετισμό με άλλες φυσικές ιδιότητες, για τη λειτουργικότητά τους σε ευρύ φάσμα τεχνολογικών εφαρμογών.

.............................ΤΟ ΠΛΗΡΕΣ ΚΕΙΜΕΝΟ ΤΗΣ ΣΥΝΕΝΤΕΥΞΗΣ.............................

ΤΟΥ ΔΡ ΚΩΝΣΤΑΝΤΙΝΟΥ ΧΑΡΙΤΙΔΗ

Ας προσπαθήσουμε να ορίσουμε τη Νανοεπιστήμη. Είναι η μελέτη ατόμων, μορίων και δομών με μέγεθος από 1-100 νανόμετρα και θεωρείται η βάση της Νανοτεχνολογίας. Είναι μια σχετικά νέα επιστημονική περιοχή, που περιλαμβάνει τη συνεργασία πολλών επιστημών, όπως Φυσική, Χημεία, Επιστήμη Υλικών, Βιολογίας, Ιατρικής και Πληροφορικής. Διεθνώς αναγνωρισμένος ορισμός της νανοτεχνολογίας δεν υπάρχει. Θα βρείτε σημαντικό αριθμό ορισμών. Θα μπορούσαμε να πούμε, ότι η Νανοτεχνολογία είναι η δημιουργία νέων υλικών, διεργασιών και διατάξεων / συσκευών, που βασίζονται στον έλεγχο ατόμων / μορίων, με σκοπό την χρήση των νέων ιδιοτήτων υλικών με διαστάσεις στην κλίμακα του νανομέτρου στις μίκρο και μάκρο κλίμακες.

Αν υπάρχει κάτι καινούργιο σε επίπεδο τεχνικής (engineering) και επιστημονικό επίπεδο είναι η διαχείριση της ύλης στην ατομική κλίμακα. Γιατί η ατομική κλίμακα, ακόμη και να δουλεύει κανείς σ΄ αυτήν, δεν είναι κάτι καινούργιο. Από τις αρχές του 20^ου αιώνα οι ερευνητές ασχολούνταν με τα άτομα, τα στοιχειώδη σωμάτια, τη θεμελίωση της κβαντικής θεωρίας και αργότερα με την πυρηνική φυσική και τις ενοποιημένες θεωρίες για την προέλευση του σύμπαντος. Το καινούργιο είναι, ότι μπορούμε πλέον να διαχειριστούμε τα άτομα, να τα τοποθετήσουμε σε θέσεις, που εμείς θέλουμε ή να κάνουν διεργασίες, που εμείς επιλέξαμε εκ των προτέρων, για συγκεκριμένη εφαρμογή και συγκεκριμένο σκοπό.

Το κυριότερο επίτευγμα όμως, είναι αυτή η καινούργια κουλτούρα της διεπιστημονικότητας, που απόκτησαν οι επιστήμονες μεταξύ τους, το ότι φυσικοί, χημικοί, μηχανικοί, επιστήμονες και τεχνολόγοι των υλικών, βιολόγοι, γιατροί βρήκαν μιά κοινή επιστημονική γλώσσα και η συνεργασία τους αποδίδει πλέον. Αυτό, πριν δέκα- δεκαπέντε χρόνια ήταν πολύ δύσκολο. Και πρέπει κανείς να το αποδώσει στην Νανοεπιστήμη και στη Νανοτεχνολογία. Ενδεικτικά στο σχήμα φαίνεται ένας κόκκος σκόνης με διάμετρο περίπου 500 μικρόμετρα (η διάμετρος της ανθρώπινης τρίχας είναι περίπου 70 μικρόμετρα, δηλαδή 70.000 νανόμετρα). Όταν λοιπόν μιλάμε για ένα νανόμετρο, αντιλαμβάνεσθε για πόσο μέρος και πάχος της τρίχας μιλάμε. Στο ίδιο σχήμα απεικονίζεται ένα διάσημο μάλλον προϊόν της Νανοτεχνολογίας, ένας νανοσωλήνας άνθρακα, του οποίου η διάμετρος είναι 1,4 νανόμετρα. Αντιλαμβάνεσθε λοιπόν, για τι διαστάσεις μιλάμε!

«Ε.Ε.»: Εδώ και καιρό, πολλά προϊόντα, βασίζονται στην Νανοτεχνολογία, όπως οι αντιηλιακές κρέμες. Αλλά τώρα η Νανοτεχνολογία διείσδυσε και στην Ιατρική. Νανοκάψουλες με αντικαρκινικά φάρμακα, καθετήρες, μπαλονάκια με νανοϋλικά κ.λπ..

- Υπάρχουν νανοφάρμακα, εργαλεία και διατάξεις για διάγνωση και θεραπεία, που βασίζονται σε νανοϋλικά και διεργασίες της νανοκλίμακας με αποδοχή τόσο σε ερευνητικό επίπεδο, όσο και στην αγορά. Εφαρμογές της νανοτεχνολογίας υπάρχουν σε φάρμακα για τη θεραπεία του καρκίνου, ενώ σε εξέλιξη βρίσκονται έρευνες για φάρμακα για τον διαβήτη, καρκίνο του προστάτη, νόσους Αλτσχάιμερ και Πάρκινσον.

Επί πλέον όμως, υπάρχουν και άλλα προϊόντα της νανοτεχνολογίας, όπως είναι οι εύκαμπτες οθόνες απεικόνισης, τα «έξυπνα» νανοδοχεία, που παρέχουν πλήρη προστασία σε μεταλλικές επιφάνειες από τη διάβρωση (η εφαρμογή αφορά σε πλοία ή αεροσκάφη). Αυτά τα νανοδοχεία περιέχουν κατάλληλες χημικές ενώσεις - αναστολείς διάβρωσης, που ενεργοποιούνται από τις αλλαγές του τοπικού περιβάλλοντος, λόγω της διάβρωσης και απορροφούν ή απωθούν τα μόρια, που προκαλούν τη διάβρωση, ενώ παράλληλα προσφέρουν τη δυνατότητα αυτοΐασης.

Ένα ερευνητικό πρόγραμμα, που εξελίσσεται με συντονιστή το Εθνικό Μετσόβιο Πολυτεχνείο, αφορά στην κατανόηση των μηχανισμών ανάπτυξης των ιστών, των χημικών και άλλων σημάτων, που διεγείρονται από τα κύτταρα, τα οποία ωθούν την ανάπλαση των ιστών.

Eύκαμπτη οθόνη ΟLED (με οργανικά LEDs).

Υπάρχουν επίσης και διάφορα καθημερινά προϊόντα με άμεση χρήση νανοπροϊόντων, όπως προστατευτικά κεριά σε ενδύματα, καλλυντικές κρέμες, μαγιώ που προσφέρουν άμεσο στέγνωμα κ.λπ.. Ο ετήσιος ρυθμός αύξησης των προϊόντων με βάση τη νανοτεχνολογία είναι περίπου 30% τα τελευταία 3 χρόνια (803 το 2008), σύμφωνα με αξιόπιστες μελέτες.

Ξαναγυρίζοντας στα προϊόντα νανοτεχνολογίας, οι πωλήσεις τους έχουν δεκαπλασιασθεί μέσα σε περίπου 14 μήνες. Προφανώς η πορεία των νέων προϊόντων, που βασίζονται στην νανοτεχνολογία είναι ανοδική. Η νανοεπιστήμη προηγείται χρονικά της νανοτεχνολογίας με την εξής έννοια. Η νανοεπιστήμη περιλαμβάνει σε πρώτο χρονικά στάδιο, την περίοδο ανάπτυξης των δομικών μονάδων, όπου αναπτύσσονται νέες διεργασίες σύνθεσης, νέες διατάξεις και τεχνικές, κατάλληλη μοντελοποίηση και θεωρία, νέα υλικά. Σε δεύτερο στάδιο ακολουθεί περίοδος της ολοκλήρωσης, που περιλαμβάνει την ολοκλήρωση της γνώσης και της τεχνολογίας της προηγούμενης περιόδου στην κατεύθυνση της ανάπτυξης λειτουργικών διατάξεων και συσκευών στη νανοκλίμακα. Αυτό το στάδιο είναι το κοινό σύνορο της νανοεπιστήμης με τη νανοτεχνολογία. Η επόμενη χρονικά περίοδος, που για κάποια προϊόντα και κατασκευές ήδη διανύουμε, είναι η περίοδος των νανοκατασκευών. που περιλαμβάνει την παραγωγή σε μεγάλη κλίμακα νανοδιατάξεων και συσκευών (νανοπροϊόντα).

«Ε.Ε.»: Τα νανοϋλικά, διακινούνται μέσω εμπορικών εταιρειών; Δοκιμές έχουν γίνει;

- Αξίζει να σημειωθεί, ότι στην Γερμανία αυτή την στιγμή υπάρχουν 480 μικρομεσαίες και μεγάλες εταιρείες, όπως και περίπου 60 όμιλοι επενδυτών, που χρησιμοποιούν ή/και κατασκευάζουν προϊόντα, που σε κάποιο βαθμό βασίζονται στη νανοτεχνολογία. Δοκιμές / έλεγχοι έχουν γίνει σε κάποια από αυτά. Εάν με ρωτάτε για το νομοθετικό πλαίσιο, αυτό εξαρτάται από την κατηγορία, που ανήκουν τα νανοπροϊόντα π.χ. τρόφιμα, καλλυντικά, φάρμακα και γενικά θα σας πω, ότι δεν υπάρχει αυτή τη στιγμή εξειδικευμένη νομοθετική διάταξη, που να αφορά σε νανοσωματίδια κ.λπ.. Στη συνέχεια θα σας εξηγήσω τί ακριβώς γίνεται.

«Ε.Ε.»: Ούτε στην Ιατρική υπάρχει καθορισμένο νομικό πλαίσιο;

- Στην Ιατρική υπάρχουν δύο επίπεδα ελέγχου: in vitro και in vivo. Που σημαίνει, ότι γίνονται δοκιμές στο εργαστήριο και κλινικές μελέτες. Η ανάπτυξη νανοσυστημάτων για την Ιατρική (π.χ. φαρμάκων με στοχευμένη απόδοση) είναι αποτέλεσμα συνεργασίας επιστημόνων διαφόρων ειδικοτήτων (χημείας, φαρμακολογίας, μοριακής βιολογίας, τοξικολογίας κ.λπ.). Εκεί λοιπόν, υπάρχουν ασφαλιστικές δικλείδες και στην έρευνα και στο προϊόν.

«Ε.Ε.»: Κάθε νανοϋλικό είναι μια ανεξάρτητη χημική ουσία. Πώς ελέγχεται η τοξικότητά του και οι επιπτώσεις του; Μπορούν οι νανοκάψουλες να διαπεράσουν τον εγκεφαλικό φραγμό;

- Αυτό δεν είναι απίθανο, λόγω μεγέθους μπορεί να συμβεί. Όμως, ο κύριος σκοπός της νανοκάψουλας, είναι να γίνει ακριβώς αυτό το πράγμα, για να υπάρξει διάγνωση και θεραπεία. Γενικά η ελεγχόμενη αποδέσμευση των φαρμάκων με βάση τη νανοτεχνολογία αναφέρεται στην ανάπτυξη νανο-συστημάτων (εδώ περιλαμβάνονται και οι νανοκάψουλες) για τη στοχευμένη απόδοση φαρμάκων για θεραπεία. Τα στοχευμένα νανο-συστήματα έχουν ένα συνδυασμό ιδιοτήτων και αναγνωρίζουν συγκεκριμένους υποδοχείς στην εξωτερική μεμβράνη κυττάρων ή σε συγκεκριμένα σημεία του κυττάρου. Κύριος στόχος της στοχευμένης αποδέσμευσης φαρμάκων είναι η μεγιστοποίηση της αποτελεσματικότητας των μεταφερόμενων φαρμάκων, ο έλεγχος και η καταστολή της τοξικότητας, που μπορεί να προκαλέσουν. Η πιθανότητα αρνητικών συνεπειών (π.χ. τοξικότητα) είναι υπό μελέτη.

Σαφώς το κύτταρο είναι μεγαλύτερο από το νανόμετρο, άρα η κυτταρική μεμβράνη μπορεί να είναι διαπερατή σε νανοσωματίδια. Ένα άρθρο, που δημοσιεύθηκε στο περιοδικό Nature Nanotechnology τον Νοέμβριο του 2009 έχει προκαλέσει ήδη πολλές συζητήσεις. Παρακολουθώντας διαδικτυακά το κοινό αυτές τις συζητήσεις θα ενημερωθεί πολύ καλά. Ένα ερώτημα βέβαια είναι «ποιό κοινό», με την έννοια της γνώσης, που απαιτείται, για να παρακολουθήσει κάποιος τέτοιες συζητήσεις, πολύ περισσότερο να συμμετάσχει. Ένα θέμα λοιπόν, είναι η ενημέρωση και η εκπαίδευση του κοινού.

Ένα άλλο παράδειγμα είναι το διοξείδιο του τιτανίου (με διαστάσεις περίπου 20 νανόμετρα), που προκαλεί φλεγμονές στους πνεύμονες. Είσοδος διά μέσου του δέρματος στα κύτταρα προκαλεί ενδοκυτταρικές βλάβες.

Άν και η νανοτεχνολογία υπόσχεται πολλά σε τομείς, όπως στην παραγωγή και αποθήκευση ενέργειας, στα υλικά υψηλής απόδοσης και ιατρικής περίθαλψης, πολλοί θα πρωτοσυναντήσουν νανοϋλικά σε καθημερινά προϊόντα, όπως καλλυντικά, ενδύματα και είδη σπόρ. Αυτή τη στιγμή υπάρχουν περισσότερα από 200 τέτοια προϊόντα στην παγκόσμια αγορά, από επεξεργαστές υπολογιστών έως συμπληρώματα διατροφής.

Μιά από τις σημαντικότερες προσδοκίες από τη νανοτεχνολογία είναι η βελτίωση του περιβάλλοντος και η αλλαγή του ενεργειακού ισοζυγίου. Στην περιοχή της ενέργειας η νανοτεχνολογία μπορεί να προσφέρει αποδοτικότερους ηλιακούς συλλέκτες και μηχανές με προσθήκη μιγμάτων με ενεργά νανοσωματίδια, σύνθεση νέων ελαφρύτερων και ανθεκτικότερων υλικών για την αυτοκινητοβιομηχανία και αεροναυπηγική και κατασκευή «νάνο-καλωδίων» για την απ΄ ευθείας παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας από την ηλιακή ακτινοβολία (έχει κατασκευαστεί τέτοιο νανο-καλώδιο, που όταν εκτεθεί σε ηλιακό φως μπορεί να παράγει ενέργεια με απόδοση 3,5% (ομάδα του καθηγητή C.M. Lieber) και προοπτικές βελτίωσης της απόδοσης στο μέλλον.

Υπάρχουν φωτοχρωμικές και ηλεκτροχρωμικές επικαλύψεις γυάλινων επιφανειών κτηρίων με σημαντική εξοικονόμηση ενέργειας (κτήρια νέας τεχνολογίας με έλεγχο εισερχόμενης / εξερχόμενης ηλιακής / θερμικής ακτινοβολίας). Για παράδειγμα στο περιβάλλον με τη χρήση νανοσωματιδίων μπορεί να γίνει καλύτερος καθαρισμός υδάτινων και αερίων ρύπων και ελάττωση εκπομπής ρύπων και διοξειδίου του άνθρακα.

«Ε.Ε.»: Τα νανοϋλικά, έχουν επεκταθεί και στα τρόφιμα. Υπάρχει κάποιο Ευρωπαϊκό σχέδιο δράσης για την προστασία μας, όπως η σήμανση των τροφίμων;

- Στον τομέα των τροφίμων με βάση τη νανοτεχνολογία αναμένεται, ότι η ζήτησή τους το 2010 θα ξεπεράσει τα 20 δις €, διότι η αγορά τους αυξάνεται ραγδαία (έχει εκτιμηθεί σε περίπου 8 δις € το 2004). Η χρήση της νανοτεχνολογίας στα τρόφιμα αφορά σε ορμόνες, ενίσχυση αρώματος, βελτίωση βιοδιαθεσιμότητας συστατικών, διάχυση φυτοστεροειδών σε αντικατάσταση της χοληστερόλης του κρέατος, ανίχνευση παθογόνων μικροβίων και επιλεκτική σύνδεση και απομάκρυνσή τους από τα τρόφιμα. Επίσης, αντιμικροβιακές και αντιμυκητιακές επικαλύψεις υλικών συσκευασίας με νανοσωματίδια από ασήμι (π.χ. συντήρηση φράουλας), μαγνήσιο, ψευδάργυρο, έλεγχο θερμοκρασίας, χρόνου συντήρησης, υγρασίας καθώς και ανίχνευση αιθυλενίου σε συσκευασίες τροφίμων.

Μια σημαντική εφαρμογή είναι στην ανίχνευση παθογόνων μικροοργανισμών ή χημικών ουσιών, που παράγονται, καθώς το τρόφιμο αλλοιώνεται με αποτέλεσμα να παράγεται φθορισμός, χρώμα ή ακόμα και να απελευθερώνονται συντηρητικές ουσίες.

«Ε.Ε.»: Πως χρηματοδοτείται η έρευνα στην Ε.Ε;

- Κατ΄ αρχήν η Ε.Ε. έχει χρηματοδοτήσει συγκεκριμένες δράσεις, που αφορούν στην θέσπιση κανόνων και δεοντολογίας της έρευνας στις περιοχές των νανοεπιστημών και της νανοτεχνολογίας και στην ενημέρωση της κοινωνίας.

Η έρευνα, της οποίας ένα μεγάλο κομμάτι είναι η νανοτεχνολογία, χρηματοδοτείται από την Ε.Ε. (προφανώς με την οικονομική συνδρομή όλων των ευρωπαϊκών κρατών). Πρακτικά, μία ομάδα εταιρειών / βιομηχανιών και μία ομάδα Πανεπιστημίων ή Ινστιντούτων ΄Ερευνας υποβάλλουν μία ερευνητική πρόταση, που εντάσσεται σε συγκεκριμένο πρόγραμμα της Ε.Ε. (σε μια από τις περιοχές προτεραιότητας) π.χ. στην Νανοϊατρική, για κρίση από την Ε.Ε. (ειδικές επιτροπές με ειδικούς από όλα τα κράτη μέλη) άν θα χρηματοδοτηθεί ή όχι. Το ποσό χρηματοδότησης εξαρτάται από την ερευνητική περιοχή, που εντάσσεται η πρόταση, τον διαθέσιμο προϋπολογισμό και την ανταγωνιστικότητα (αριθμός ερευνητικών προτάσεων, που υποβάλλονται). Για παράδειγμα από 1 έως 10 εκατομμύρια €. Στο σχήμα μπορείτε να διαπιστώσετε, ότι για μια κατηγορία ερευνητικών προτάσεων («Συνεργασία»- Cooperation, πράσινο χρώμα), που αφορά στη συνεργασία βιομηχανιών και Πανεπιστημίων ή / και Ινστιντούτων το ποσό φτάνει περίπου τα 32.400 δις € (για τo 7^o Πρόγραμμα Πλαίσιο της Ε.Ε.).

Σε αυτή την κατηγορία ερευνητικών προτάσεων («Συνεργασία»- Cooperation), 3,5 δις € αφορούν στη Νανοτεχνολογία. Βέβαια το ποσό για τη νανοτεχνολογία είναι μεγαλύτερο, γιατί η νανοτεχνολογία εμπλέκεται και σε άλλες κατηγορίες ερευνητικών προτάσεων π.χ. για Υγεία, Τρόφιμα & Γεωργία, Βιοτεχνολογία, Τεχνολογίες πληροφορικής και επικοινωνιών κ.λ.π.. Η Ε.Ε. χρηματοδοτεί επίσης δράσεις, που αφορούν στην εκτίμηση των επιπτώσεων των εφαρμογών της Νανοτεχνολογίας.

Η μεθοδολογία διαχείρισης των κινδύνων και το νομικό σκέλος

Η διαχείριση κινδύνου των νανοτεχνολογιών σαν τεχνολογίες αιχμής αποτέλεσε αντικείμενο συστηματικής μελέτης από το 2005 από το Διεθνές Συμβούλιο για τη διαχείριση Κινδύνου (IRGC). Οι τροποποιήσεις, που μπορεί να επιφέρουν τα νανοϋλικά και οι νανοδιατάξεις στον άνθρωπο και το φυσικό περιβάλλον μπορεί να προσφέρουν οφέλη (π.χ. βελτιστοποιήσεις διαγνωστικών και θεραπευτικών μεθόδων, ποσότητας και ποιότητας πόσιμου νερού, καλύτερη εκμετάλλευση ηλιακής ενέργειας, νέα συστήματα διαχείρισης νερού και απορριμμάτων κ.λπ.). Ωστόσο, εγκυμονούν και κινδύνους, άμεσους (π.χ. τοξικότητα λόγω της κλίμακας των υλικών) και έμεσους, που σχετίζονται με τις κοινωνικές, οικονομικές, πολιτικές και ηθικές προεκτάσεις της χρήσης νανοπροϊόντων.

Αναγνωρίζοντας, ότι οι Νανοεπιστήμες και Νανοτεχνολογία (Ν&Ν) αναπτύσσονται με πολύ ταχύ ρυθμό, οι κίνδυνοι και οι ηθικές επιπτώσεις θα πρέπει συνεχώς να ελέγχονται και να επιλαμβάνονται με επίκαιρο και άμεσο τρόπο. Οι περιβαλλοντολογικές διαστάσεις, τα ζητήματα ασφάλειας και υγείας και κυρίως η ενημέρωση της κοινωνίας (ελλιπής σε σημαντικό βαθμό), χρειάζεται να ενταχθούν στην έρευνα των Ν&Ν και να ενισχυθεί η συνεργασία μεταξύ όλων των αρμοδίων και εμπλεκόμενων με αυτές, συμπεριλαμβανομένων των μελών της Ευρωπαϊκής Επιτροπής, ακαδημαϊκών, ερευνητικών κέντρων, βιομηχανιών, οικονομικών παραγόντων, μή κυβερνητικών οργανώσεων και τελικά της κοινωνίας στο σύνολό της. Επιπρόσθετα, είναι απαραίτητος ο κατάλληλος συντονισμός μεταξύ των εμπλεκομένων μερών, με σκοπό τη βελτιστοποίηση της σύμπραξης των αρμοδίων και άμεσα εμπλεκόμενων με τις Ν&Ν σε ευρωπαϊκό και διεθνές επίπεδο.

Η δημόσια διαβούλευση σχετικά με κώδικα συμπεριφοράς για υπεύθυνη έρευνα στον τομέα της νανοτεχνολογίας και η συστηματική προώθηση του δημόσιου διαλόγου ιδίως με τις μή κυβερνητικές οργανώσεις, θα πρέπει να συντονιστεί και να συνεχιστεί με την οργάνωση ενός δικτύου επιτροπών δεοντολογίας της έρευνας και στην Ελλάδα καθιστώντας την έτσι επιτακτικό αίτημα εθνικής πολιτικής για τη σύγχρονη έρευνα. Το εθνικό αυτό δίκτυο για τη δεοντολογία στις Ν&Ν θα είναι σε συμφωνία με το υπό ίδρυση αντίστοιχο ευρωπαϊκό. Το αίτημα αυτό είναι, ταυτόχρονα, και επίκαιρο, καθώς πρόσφατα θεσπίσθηκε νέο εθνικό νομοθετικό πλαίσιο για την έρευνα.

Παραδείγματα καταναλωτικών προϊόντων, που βασίζονται σε κάποιο βαθμό στη νανοτεχνολογία: Αδιάβροχο τζάκετ του σκι που αναπνέει, ρούχα που δεν τσαλακώνουν και δεν λεκιάζουν, κρέμα δέρματος βαθιάς διείσδυσης και η πρώτη κάμερα OLED.

Τα τελευταία χρόνια έχει αυξηθεί η συμμετοχή αναπτυσσόμενων χωρών σε προτάσεις σε συνδυασμό με το «άνοιγμα» των κανονισμών της Ευρωπαϊκής Επιτροπής για τη συμμετοχή τους στο 7^ο Πρόγραμμα Πλαίσιο. Συνήθως στις αναπτυσσόμενες χώρες πραγματοποιούνται κλινικές δοκιμές. Σε τέτοια περίπτωση θα πρέπει να αιτιολογηθεί η επιλογή της χώρας, για τη διεξαγωγή της προτεινόμενης έρευνας και να καταγραφούν συγκεκριμένα και μετρήσιμα οφέλη για τον πληθυσμό της χώρας αυτής.

Ένα ενδιαφέρον στοιχείο είναι, ότι το 10% των θεμάτων για την ηθική έχει να κάνει με τις αναπτυσσόμενες χώρες, πράγμα, που πρακτικά σημαίνει, ότι το 10% των χρηματοδοτούμενων προγραμμάτων, που κατά σύμπτωση είναι της Ιατρικής, εμπλέκουν τις αναπτυσσόμενες χώρες. Την περίοδο 1975 – 2004, μόνο 20 από τα 1556 νέα φάρμακα που κυκλοφόρησαν στην αγορά προορίζονται για τη θεραπεία παρασιτικών και μολυσματικών ασθενειών (15 εκατομμύρια άνθρωποι το χρόνο). Μόλις το 10% της ιατρικής έρευνας αφιερώνεται επί του παρόντος σε ασθένειες που ευθύνονται για το 90% των θανάτων παγκοσμίως - δηλαδή, εκεί που οι ανάγκες είναι μεγαλύτερες. Είναι επομένως πολύ σημαντικό η έρευνα που διεξάγεται σε αναπτυσσόμενες χώρες να δοκιμάζει νέα φάρμακα π.χ. για την ελονοσία κ.λπ., κάτι που χρειάζονται οι ασθενείς σε αυτές τις χώρες.

Έξυπνα φάρμακα

«Ε.Ε.»: Το πρόγραμμα «Άδωνις» τι είναι;

- Το πρόγραμμα «΄Αδωνις» είναι ερευνητικό πρόγραμμα, που χρηματοδοτήθηκε στο 6^ο Πρόγραμμα Πλαίσιο και αφορά στον καρκίνο του προστάτη, συγκεκριμένα σε νανοσωματίδια χρυσού, για την καταπολέμηση του καρκίνου του προστάτη.

«Ε.Ε.»: Δηλαδή τα φάρμακα με νανοσωματίδια και η τοποθέτηση νανο-ρομπότ μέσα στον οργανισμό θα καταργήσουν τις εγχειρήσεις; - Μάλλον γιατρός θα πρέπει να απαντήσει ή να εκτιμήσει μια τέτοια εξέλιξη. Η τοποθέτηση stents έχει αντικαταστήσει σε κάποιο βαθμό την κλασική χειρουργική επέμβαση (by pass). Πολύ πιθανόν λοιπόν, να μειωθούν οι χειρουργικές επεμβάσεις, διότι όταν μιλάμε για νανοκάψουλες ή για κάποια στοχευμένη εναπόθεση φαρμάκου σε καρκινικό ιστό, τότε μιλάμε για αντικατάσταση παλιών μεθόδων, π.χ. χημειοθεραπεία, όπου μαζί με τα καρκινικά κύτταρα εξουδετέρωναν και τα υγιή. Η στοχευμένη θεραπεία σημαίνει, ότι οι νανοκάψουλες, θα πλαισιώσουν αποκλειστικά και μόνον τα καρκινικά κύτταρα χωρίς καμιά επίπτωση στα υγιή και έτσι θα αποφευχθούν πολλές δυσάρεστες καταστάσεις. Αυτή ακριβώς η δυνατότητα αυτών των φαρμάκων να αναγνωρίζουν πάσχοντες ιστούς και να καταστρέφουν επιλεκτικά τα άρρωστα κύτταρα χωρίς να βλάπτουν τα υγιή με καλύτερα θεραπευτικά αποτελέσματα και ελάχιστες ή μηδαμινές παρενέργειες είναι ο λόγος, που τέτοια φάρματα τα λέμε και «έξυπνα φάρμακα».

«Ε.Ε.»: Τα νανοφάρμακα, έχουν ελεγχθεί; Μακροπρόθεσμα, τι συνέπειες έχουν;

- Αν ένα φάρμακο, το όποιο φάρμακο, κυκλοφορήσει στο εμπόριο έχει την άδεια του Ε.Ο.Φ., άρα έχει ελεγχθεί και οι παρενέργειες κ.λπ. αναγράφονται στις σχετικές οδηγίες, που συνοδεύουν το φάρμακο και είναι αποτέλεσμα έρευνας.

Δύο γενικές αρχές θα πρέπει να διέπουν την έρευνα στη νανοτεχνολογία (και όχι μόνο):

Η Aρχή της πρόληψης, που επιβάλλει τη διακοπή εφαρμογών, όταν διαπιστωθούν συγκεκριμένοι κίνδυνοι για το περιβάλλον και τη δημόσια υγεία, και

η Aρχή της προφύλαξης, που επιβάλλει τη διακοπή εφαρμογών ακόμη και άν υπάρχει αβεβαιότητα κινδύνου.

Nανορομπότ προσεγγίζει αιμοφόρο αγγείο.

Όταν μιλάμε για νανοφάρμακα και έλεγχο των συνεπειών τους, θα πρέπει να εντάξουμε το εν λόγω νανοφάρμακο σε κάποια κατηγορία νανοϋλικών, που συνδέεται με τη σειρά της με συγκεκριμένο επίπεδο κινδύνου και απαιτεί αντίστοιχη διαχείριση. Για μια συστηματική προσέγγιση στη διαχείριση κινδύνου θα πρέπει να διακρίνουμε τα προϊόντα και τις διεργασίες της νανοτεχνολογίας σε τέσσερις γενιές:

Η 1^η γενιά: αφορά σε παθητικές νανοδομές με κύριες εφαρμογές σαν συστατικά ενδιάμεσων συστημάτων π.χ. νανοσωματίδια, νανοσωλήνες και νανοϋμένια, των οποίων οι ιδιότητες βελτιώνουν την απόδοση υλικών και προϊόντων, που ήδη διατίθενται. Έχουν καταγραφεί πάνω από 1000 καταναλωτικά προϊόντα, που εμπεριέχουν τέτοιες νανοδομές π.χ. είδη ένδυσης, σπορ, προϊόντα προσωπικής φροντίδας και περιποίησης και προϊόντα διατροφής.

Η 2^η γενιά (τα πρώτα προϊόντα διατίθενται από το 2005) περιλαμβάνει ενεργές νανοδομές και νανοδιατάξεις, που μπορούν να αλλάζουν την κατάστασή τους κατά τη λειτουργία τους. Ενσωματώνονται σε συστήματα, όπως αισθητήρες, σωματίδια για στόχευση φαρμάκων, που μεταβάλουν τη δομή τους όταν φτάσουν στο στόχο τους.

Η 3^η γενιά (τα πρώτα προϊόντα αναμένονται το 2010) περιλαμβάνει ολοκληρωμένα νανοσυστήματα. Προβλέπεται, ότι οι τεχνικές σύνθεσης και συναρμολόγησης θα επιτρέπουν διαφόρων τύπων χημειο- και βιο- συναρμολόγησης πολλαπλής κλίμακας και δικτύωσή της στη νανοκλίμακα και σε ιεραρχικές δομές (π.χ. ανάπτυξη τεχνητών οργάνων και ιστών δέρματος και νανοηλεκτρονικών).

Η 4η γενιά (τα πρώτα προϊόντα αναμένονται 2015 - 2020), είναι τα μοριακά νανοσυστήματα βασισμένα σε μοριακές και υπερμοριακές δομές με συγκεκριμένο ρόλο σε ένα νανοσύστημα (π.χ. χρήση μορίων σαν διάταξη). Υπάρχουν στη φύση βιοσυστήματα, που λειτουργούν με τον παραπάνω τρόπο, αλλά προς το παρόν δεν έχει επιτευχθεί τεχνητά εκείνος ο βαθμός ελέγχου στη νανοκλίμακα, που θα επιτρέψει τον πολλαπλασιασμό τους και την επαναληψιμότητα. Πιθανές εφαρμογές είναι οι γενετικές θεραπείες και η λειτουργία υπερμορίων σαν τρανζίστορ.

Η όποια μεθοδολογία διαχείρισης κινδύνων προϋποθέτει την ταυτοποίηση (αποτίμησή) τους. Οι κίνδυνοι, που οφείλονται σε νανοπροϊόντα και νανοδιεργασίες της 1^ης γενιάς είναι σχετικά απλοί και η αποτίμηση και η κατάλληλη διαχείρισή τους μπορεί σε μεγάλο βαθμό να αντιμετωπιστεί με βάση τις ισχύουσες ρυθμίσεις και κανόνες. Αντίθετα, οι κίνδυνοι που εκτιμώνται για πιο αναβαθμισμένες γενιές νανοπροϊόντων και νανοδιεργασιών κρίνονται ως πολύπλοκοι, αβέβαιοι και ασαφείς και δεν καλύπτονται σε μεγάλο βαθμό από τις ισχύουσες ρυθμίσεις και κανόνες.

«Ε.Ε.»: Η Φύση, χρησιμοποιεί την Νανοτεχνολογία;

- Μάλλον η Νανοτεχνολογία προσπαθεί να χρησιμοποιήσει τη Φύση. Η φωτοσύνθεση, είναι ένα κλασικό παράδειγμα, μία διεργασία - το απόλυτο εργοστάσιο στη νανοκλίμακα. Δεν είναι μόνον τα υλικά που εμπλέκονται, αλλά όλη η διεργασία και είναι ένα θετικό παράδειγμα από δύο απόψεις: Πρώτον, γιατί το εργοστάσιο της Φύσης δουλεύει χρόνια και δεν έχει «χαλάσει», ούτε κανείς το έχει κατηγορήσει -εμείς προσπαθούμε να το βιάσουμε, αλλά αυτό αρνείται πεισματικά- και το δεύτερο είναι η προσπάθειά μας να το μιμηθούμε. Άν το αντιγράψουμε, τότε πιθανόν να εξασφαλιστεί ενέργεια επ΄ άπειρον.

Η βιομιμητική διεργασιών και συμπεριφορών που συναντάμε στη Φύση είναι στόχος πολλών ερευνητικών ομάδων. Ένα άλλο, κλασικό πια παράδειγμα, είναι η πρόσφυση της σαύρας gecko (κοινώς σαμιαμίθι), όταν αναρριχάται σε οποιαδήποτε επιφάνεια, ακόμα και στο ταβάνι χωρίς να πέφτει εξ αιτίας πολλών χιλιάδων ειδικών μικροτριχιδίων στα πέλματα της. Τα μικροτριχίδια είναι ιδιαιτέρως εύκαμπτα, ώστε για μεγάλα διαστήματα να προσφύονται χιλιάδες αυτών στο ταβάνι σε μερικά νανόμετρα. Με αυτό τον τρόπο αναπτύσσονται δυνάμεις Van der Waals, ιδιαίτερα ασθενείς στις «δικές μας διαστάσεις», αλλά, όταν συνδυάζονται από τα χιλιάδες μικροτριχίδια σε κάθε πόδι, οι δυνάμεις αυτές ισοδυναμούν με 10 Νewton (περίπου 1 κιλό)! Φαντάζεστε τι σημασία έχει για τον άνθρωπο, εάν εφαρμόσει αυτόν τον μηχανισμό για παράδειγμα στην Ιατρική (επίδεσμος, που αντικαθιστά ράμματα), στα ελαστικά των αυτοκινήτων, κ.λπ.!

«Ε.Ε.»: Η Νανοτεχνολογία, θα βοηθήσει το περιβάλλον και τις αναπτυσσόμενες χώρες; Πού πηγαίνουν τα απόβλητα;

- Οι αναπτυσσόμενες χώρες δεν έχουν την δυνατότητα να συμμετέχουν στην έρευνα για νανοτεχνολογίες, ωστόσο μπορεί να αποτελούν πεδίο δοκιμών (όπως έχει γίνει με κάποια φάρμακα). Η Ευρωπαϊκή Επιτροπή έχει υποστηρίξει σταθερά την σχετική νομοθεσία, η οποία λέει, ότι μπορούν οι ανεπτυγμένες χώρες να κάνουν έρευνα, στην οποία συμμετέχουν οι αναπτυσσόμενες, αλλά η έρευνα αυτή σαφώς πρέπει να περιλαμβάνει μετρήσιμα οφέλη για τις αναπτυσσόμενες, όπως δηλαδή, να διαθέτουν το προϊόν της έρευνας δωρεάν στην αναπτυσσόμενη χώρα για κάποιο χρονικό διάστημα ή να πρέπει να χτίσουν ένα νοσοκομείο εκεί.

«Ε.Ε.»: Μπορούν οι εταιρείες ένα προϊόν, που το απέρριψε τη Ε.Ε., να το στέλνουν στην Κίνα κι από εκεί να εισάγεται στην Ελλάδα;

- Πραγματικά σ΄ αυτό, δεν μπορώ να σας απαντήσω. Στα μεταλλαγμένα έγινε. Αλλά αυτό είναι ένα παράδειγμα προς αποφυγή. Στην Ε.Ε., υπάρχει μία Επιστημονική Επιτροπή για τους προσφάτως εντοπισθέντες κινδύνους, έχει να κάνει μεταξύ άλλων με τη Νανοτεχνολογία και βασίζεται στην εμπειρία των μεταλλαγμένων τροφίμων. Αλλά όπως σας είπα το χάσμα γνώσεων έχει μειωθεί και οι επιτροπές κατέληξαν να μην αλλάξουν -προς το παρόν- την υπάρχουσα νομοθεσία π.χ. για τα τρόφιμα, παρακολουθώντας τις ερευνητικές εξελίξεις στον χαρακτηρισμό και μέτρηση των νανοσωματιδίων, τη διάρκεια ζωής τους τόσο στον άνθρωπο, όσο και στο περιβάλλον και όλες τις πτυχές της συναφούς τοξικολογίας και οικοτοξικολογίας.

«Ε.Ε.»: Η ΝΑΣΑ χρησιμοποιεί νανοϋλικά για τους πυραύλους;

- Ναι, χρησιμοποιεί. Το οξείδιο του αλουμινίου μελετάται και ως πιθανό καύσιμο των πυραύλων, επειδή, όταν βρίσκεται στη νανοκλίμακα, εκρήγνυται αυθόρμητα.

freeinquiry.gr