Stel je een deeltje voor dat zo klein is dat er een miljoen van nodig zijn om over de punt aan het einde van deze zin te strekken. Stel je voor dat zulke deeltjes kunnen helpen kankercellen te vangen die in je bloedbaan drijven voordat ze kunnen uitzaaien naar de lever, botten, hersenen of andere organen. Of vervang de insulineproducerende cellen van uw alvleesklier om diabetes te genezen. Of, omgekeerd, aanval de voeringen van uw longen met de dodelijkheid van asbest.

Het is de veelbelovende, gevaarlijk gebied van nanotechnologie -- het creëren en manipuleren van materialen tot op atomair niveau -- een gebied dat de Universiteit van Miami helpt te vormen. in de geneeskunde, wetenschap en technologie, nanotechnologie houdt zo'n belofte in dat het discussies oproept over de vraag of het waarschijnlijker is om de mensheid te perfectioneren of te verdoemen.

Het National Cancer Institute kent het een ontmoedigende rol toe:"Om de dood en het lijden aan kanker te helpen elimineren."

in Miami, twee nieuw aangekomen moleculair pathologen werken aan een test om kanker in het bloed op te sporen, en ze zeggen dat de test over drie of vier jaar in gebruik kan zijn. Drs. Richard Cote en Ram Datar, onlangs aangeworven van de Universiteit van Zuid-Californië, zal een Biomedical Nanoscience Institute leiden dat wordt opgezet aan de University of Miami Miller School of Medicine.

De twee gebruiken de wetenschap om apparaten te bouwen die tientallen "onmiddellijke biopsie" -tests op een speldenprikje bloed zullen uitvoeren en tumorcellen kunnen vangen die in de bloedbaan circuleren.

Ze verbergen hun opwinding niet.

"De integratie van nanotechnologie en geneeskunde heeft het potentieel om een ​​revolutie teweeg te brengen in onze benadering van ziekten bij de mens, " zei Cote, die het instituut gaat leiden en voorzitter wordt van de afdeling pathologie van de UM.

"Het kan net zo belangrijk zijn als antibiotica, " zei Datar, die het instituut mede zal leiden.

Nanotechnologie is gebaseerd op "nano, " het Griekse woord voor dwerg -- een verbluffend understatement omdat een nanometer een miljardste van een meter is.

Grootte is belangrijk omdat op dat bijna atomaire niveau, materialen krijgen andere eigenschappen van dezelfde materialen in de schaal die we gewend zijn te zien. Carbon wordt bijna gewichtloos en 10 keer sterker dan staal. Goud smelt bij kamertemperatuur. Kristallen van metaaloxide schitteren in levendige, zelfs fluorescerende kleuren.

in de geneeskunde, nanotech-apparaten zijn in klinische proeven die medicijnen rechtstreeks in kankercellen zouden vervoeren, de patiënt te sparen van misselijkheid en haaruitval door chemotherapie.

In de wetenschap, nanotechnologie creëert kleinere, snellere computerchips, efficiëntere brandstofcellen voor auto's, bijdragen aan het "Smart Grid" waarmee president Barack Obama de macht over het land wil verplaatsen.

In de toekomst, donateurs zeggen dat het betere ruimteschepen zal bouwen voor reizen naar Mars en verder - met hittebestendige, zelfherstellende rompen om astronauten te beschermen tegen de straling van de ruimte.

Volgens critici zou het onverwachte gevaren kunnen opleveren. Sommigen vrezen toxiciteit voor menselijke longen die even dodelijk is als die van asbest. Anderen vrezen voor massavernietigingswapens in de handen van terroristen. Sci-fi romanschrijvers hebben amok voorspeld, zelfreplicerende robots die mensen als hun prooi zien.

Cote en Datar brengen een kankerbloedtest op nanoschaal mee die ze begonnen te ontwikkelen bij het USC, waarvan ze zeggen dat ze tumorcellen zullen identificeren die in het bloed drijven van, zeggen, prostaatkanker voordat ze kunnen uitzaaien naar de lever, hersenen of ander orgaan.

Het is gebaseerd op "nanokristallen kwantumstippen" - metaaldeeltjes van slechts een paar atomen groot die zich hechten aan kankercellen en in levendige kleuren gloeien om ze te markeren voor uitroeiing door artsen.

Nog een doorbraak in de nanogeneeskunde, door Cherie Stabler, een doctoraat biomedisch ingenieur bij het Diabetes Research Institute van de UM, veelbelovend in het herstellen van de "bètacellen" van de alvleesklier die insuline maken, en kan worden gebruikt om diabetes te bestrijden.

Het is gebaseerd op nanodeeltjes van zeewier die molecuul voor molecuul worden vastgelegd om de geïnjecteerde bètacellen voor het immuunsysteem van het lichaam te verbergen.

Ze zegt dat ze proefpersonen al vijf jaar lang van hun insuline-injecties afhaalt.

Cote was 18 jaar hoogleraar pathologie aan het USC en, in 2005, creëerde haar Biomedical Nanoscience Program. Hij brengt $ 6 miljoen aan studiebeurzen mee en vraagt ​​de komende vijf jaar $ 20 miljoen meer van het National Cancer Institute. Hij rekruteert meer experts van het USC en elders, plannen van een afdeling van 20 onderzoekers binnen vijf jaar.

Datar werkte 11 jaar met Cote bij USC, en bracht enkele jaren door bij het Department of Atomic Energy voor de regering van India.

Cote hoopt van de UM med school een van de nationale Centers of Cancer Nanotechnology Excellence van het National Cancer Institute te maken, een groep nano-onderzoeksinstituten opgericht in 2004, waaronder Stanford, MIT-Harvard, Northwestern en andere topuniversiteiten. De centra werken samen met het National Nanotechnology Initiative, de federale alliantie van 25 agentschappen die sinds 2001 12 miljard dollar in de wetenschap heeft gepompt.

Tijdens een Nanotechnology Retreat opgezet door Cote en Datar aan de UM in augustus, Dr. Piotr Grodzinski, directeur van de NCI Alliance for Nanotechnology in Cancer in Washington, gelijkstroom, daagde 95 verzamelde nanotechnologie-experts uit het hele land uit om nanotechnologie te gebruiken om kanker te verslaan.

"Het belooft veel goeds voor tests die goedkoper zijn, sneller, gevoeliger en minder invasief dan biopsieën, " hij zei.

Voor al zijn belofte, echter, nanotechnologie kan ook gevaren opleveren.

Het Investor Environmental Health Network, een onderzoeksgroep die informatie verstrekt aan particuliere investeerders die $ 25 miljard hebben verzonken in hightech medische gebieden, in juni een waarschuwing aan zijn klanten:"Sommige van deze nieuwe technologieën vertonen tekenen van ernstige gevaren voor de menselijke gezondheid en het milieu, met inbegrip van dezelfde soort ernstige bedreigingen als gevolg van blootstelling aan asbest."

De asbestindustrie heeft de afgelopen decennia miljarden aan aansprakelijkheid opgelopen omdat lange, dunne asbestvezels bleken granulomen te veroorzaken in de longen van werknemers - een voorloper van mesothelioom, een kanker van het slijmvlies van de long.

Sommige "koolstofnanobuisjes" die in medische tests worden gebruikt, hebben zeer vergelijkbare vormen, aldus de studie.

"Het is een legitieme zorg, " zei Cote. "We moeten nog veel leren over deze materialen en hun giftigheid."

Hij wees erop dat zijn kankerbloedonderzoek in reageerbuizen wordt gedaan, niet in het menselijk lichaam. "Voordat we deze materialen in het lichaam gebruiken, zullen we zien dat ze dergelijke problemen niet veroorzaken."
____

(c) 2009, De Miami Herald.
Bezoek de Miami Herald Web-editie op het World Wide Web op www.herald.com/
Gedistribueerd door McClatchy-Tribune Information Services.