Nanowetenschappelijk onderzoek omvat moleculen die slechts 1/100ste van de grootte van kankercellen zijn en die het potentieel hebben om de kwaliteit van onze gezondheid en ons leven grondig te verbeteren. Nu kijken negen prominente nanowetenschappers vooruit naar wat we het komende decennium kunnen verwachten, en concluderen dat nanowetenschap klaar staat om belangrijke bijdragen te leveren op veel gebieden, inclusief gezondheidszorg, elektronica, energie, eten en water.

Er is al aanzienlijke vooruitgang geboekt op het gebied van nanomaterialen, rapport auteurs Paul Weiss, die een UC-presidentiële leerstoel bekleedt en een vooraanstaand professor in de chemie en biochemie is aan de UCLA, en Dr. André Nel, hoofd nanogeneeskunde aan de David Geffen School of Medicine aan de UCLA. In het journaal ACS Nano , Weiss, Nel en hun collega's zeggen het volgende:

• Nanodeeltjes kunnen worden ontworpen om infectieziekten aan te pakken. Nanomaterialen kunnen zich richten op de longen om krachtige antibiotica af te geven en ontstekingsremmende medicijnen kunnen bacteriële en virale infecties bestrijden.
• Nanodeeltjes kunnen leiden tot effectievere behandelingen van neurologische aandoeningen zoals de ziekte van Parkinson en de ziekte van Alzheimer, evenals artritis.
• Het opkomende gebied van immuno-oncologie zal waarschijnlijk vooruitgang opleveren die het immuunsysteem van het lichaam zal activeren om tumorcellen aan te vallen. Belangrijke voordelen van nanodeeltjes zijn dat ze selectief kunnen binden aan receptoren die tot overexpressie worden gebracht op tumoren en dat ze met een vooraf bepaalde dosis en timing aan dezelfde cel kunnen worden afgeleverd. hoewel er nog aanzienlijke wetenschappelijke uitdagingen zijn.
• De micro-elektronica-industrie vervaardigt al tientallen jaren producten met structuren op nanoschaal - een markt die momenteel wordt geschat op ongeveer $ 500 miljard per jaar. Volgens de onderzoekers is er nog genoeg ruimte voor grote verbeteringen, inclusief veel mogelijkheden in creatief ontwerp van apparaten voor gegevensverwerking en informatieopslag.
• Nanotechnologie zal waarschijnlijk energie met grotere efficiëntie omzetten en opslaan, en zal helpen om op een veilige manier duurzame en efficiënte grootschalige energieproductie te produceren om aan de toenemende wereldwijde vraag naar energie te voldoen.
• Nanotechnologieprincipes worden gebruikt bij de ontzilting en zuivering van water, en nanotechnologie staat klaar om een ​​belangrijke bijdrage te leveren aan de wereldwijde levering van schoon water.
• Technologie zal waarschijnlijk steeds meer wijdverspreid worden, met de verspreiding van "slimme apparaten met nanotechnologie" op gebieden als telecommunicatie, consumentengoederen en informatietechnologie.
• Vooruitgang in de nanowetenschap kan leiden tot vooruitgang op het gebied van voedselveiligheid en vermindering van voedselverontreiniging. Er kunnen sensortechnologieën worden ontworpen die gebruikmaken van veranderingen aan het oppervlak van nanostructuren, zodat ze ziekteverwekkende pathogenen kunnen detecteren voordat ze zich verspreiden. Sensortechnologieën op nanoschaal kunnen ook leiden tot verbeteringen in landbouwchemicaliën.

De onderzoekers bespreken de noodzaak om nieuwe nanomaterialen veilig te implementeren en komen met ideeën om dat te doen. Ze roepen onderzoekers ook op om hun onderzoek met het publiek te communiceren.

Nanowetenschap heeft wetenschappers samengebracht, ingenieurs en clinici uit vele vakgebieden, en zal vele academische grenzen blijven overschrijden.

"Het veld staat klaar om bijdragen te leveren die veel verder gaan dan de werelden op nanoschaal die we tot nu toe hebben verkend, " zei Wies, die ook een vooraanstaande professor in materiaalwetenschappen en techniek is aan de UCLA. "Dit is het tijdperk van ontdekking voor nanowetenschap en nanotechnologie."

De onderzoekers pleiten voor sterke federale steun voor nanowetenschap, en voorspellen dat tegen het einde van dit decennium aanzienlijke vooruitgang zal worden geboekt in de richting van belangrijke wetenschappelijke doelen. Ze pleiten ook voor fundamenteel onderzoek om momenteel onvoorziene ontdekkingen te doen.