Eski Yunanlıların cüce anlamında kullandıkları “nano” kelimesi günümüzde en çok kullanılan terimlerin birisi haline geldi ve sık sık da daha iyi tanıdğımız diğer terimlerin ön eki olmaya başladı.  Nanoteknoloji adı verilen önemli bilimsel  gelişmenin fikir babası Richard Fenyman’dır.  1959’da Kaliforniya Teknoloji Enstitüsünde verdiği “Dipte Daha Çok Yer Var” başlıklı konferansta, atomları bir araya getirerek yeni maddeler oluşturulabileceği fikrini ortaya atmıştır.  Bir çok özgün ve yenilikçi fikirde olduğu gibi, bu görüş uzun bir süre rafa kalkmış 1980’lerin ortasında Eric Drexler’in nanoteknolojinin olası uygulamalarını anlattığı Yaratma Motorları (Engines of Creation) adlı kitabını yayınlamasına kadar bir daha gündeme gelmemiştir.  Drexler daha önceden planlandığı şekilde, atomları bir araya getirerek moleküller oluşturulabileceğini, temiz, verimli ve son derece üretken bu yöntem aracılığyla oluşturulan moleküllerin uygun yerlere yerleştirilebilceğini ön görmüştür. 

Nanoteknoloji terimi konusunda üzerinde anlaşılmış bir tanım yoktur.  Nanoteknolojiyi büyük bir şemsiye olarak düşünecek olursanız, altında fizik, kimya ve yaşam bilimlerindeki süreçlerin nano/mikro ölçekte değişime uğraması sonucu ortaya çıkan ürünler, süreçler ve farklılıklar yer almaktadır.  Fizik alanından bir örnek verilecek olursa; bilim insanları moleküller aracılığıyla daha dayanıklı, hafif veya verimli materyaller oluşturabilmektedir ve bu maddelere nanomateryaller adı verilmektedir. 

Nanotıp ise şu şekilde tanımlanabilir: Mühendislik ürünü olan nanoaraçlar ve nanoyöntemler aracılığıyla, insan biyolojik sistemlerinin moleküler düzeyde izlenmesi, onarılması, yapılandırılması ve denetlenmesidir.  Günümüzde nanotıp daha çok; parçacıkların araştırılması, ilaç ve aşıların vücuda daha kolay sokulmasında kullanılabilecek taşıyıcıların geliştirilmesi, vücuda daha iyi uyan ve daha dayanıklı malzemelerin üretilmesi konusunda ilerlemektedir.  Önümüzdeki yıllarda kalpteki ve beyindeki hasarların onarılması için vücudun içinde hareket eden nanomakinaların geliştirilmesine bile tanık olunacaktır.  Nanoteknoloji ile vücuda daha iyi uyum sağlayan ve daha dayanıklı materyaller üretilmesi yanısıra, biyolojik moleküllere çok benzeyen veya onların aynısı olan yapılar da üretilebilecektir.  Moleküllerin incelenmesini sağlayan tanı yöntemleri geliştirilebilecektir.  Mikroorganizmaların neden olduğu hastalıklarda, yatak başında uygulanan nanoyöntemler aracılığıyla enfeksiyonun anında tespit edilmesi mümkün olacaktır.  Tanı ve tedavi amaçlı kullanılabilecek yeni moleküller hedef olarak belilenebilecektir.  Nanoteknoloji ile vücuda ilaçlar ve biyolojik maddeler daha kolay sokulabilecek ve doku mühendisliği yapılabilecektir.

Kanserli insan ve fare hücrelerinde yapılan bir çok farklı deneyde, normal koşullarda kanserli hücrenin içine çok az miktarda ulaşan ve bu nedenle, hem etkisi sınırlı kalan hem de yan etkileri artan bazı ilaçlar, nanoteknoloji yöntemleri ile hücrelerin içine çok yüksek miktarlarda sokulabilmektedir.  İlaçların nanoteknoloji yöntemleri ile hücrelere ulaştırılması konusunda yapılan diğer araştırmalar da görüntüleme ile ilgilidir. Manyetik rezonans görüntüleme (MR) ile nanoteknoloji yöntemleriyle geliştirilen ilaç taşıma sistemlerinin, dolaşımda, organlarda, hücrelerin dışında ve içinde nasıl bir yol izlediğini görüntülemek olasıdır.  Bir çok hipertansiyon hastasının kullandığı ilaçlardan bazıları, daha etkili olabilmesi için, hücrelerde bağlandıkları noktalara uyacak şekilde tasarlanmıştır.  Gerçekten de, bu ilaçlarla yapılan kan basıncı kontrolü daha başarılı olmaktadır. 

Bacak damarlarında pıhtı (tromboz) oluşunca veya bu pıhtıların akciğer toplar damarlarını tıkaması sonucu gelişen embolilerde tedavi ilkesi, kanın pıhtılaşmasını geciktirip akışkanlığını arttıran ilaçlar kullanmaktır.  Genellikle üç ile altı ay süren bu tedaviler, eğer hastanın pıhtılaşmaya eğilim yaratan bir sorunu varsa,  hayat boyu devam etmesi gereken ilaç uygulamlarına dönüşmektedir. Bu oldukça önemli bir karardır, çünkü aynı ilaçlar hayatı tehdit eden kanamalara yol açabilmektedir.  Özel yaklaşım gerektiren bu hastaların tanımlanabilmesi için bir çok laboratuar testi yapılmakta ve testler uzun sürede sonuç verdiğinden tedavide belirsiz bir dönem yaşanmaktadır.  Nanoteknoloji ile ürtilen bir test sayesinde, pıhtılaşma eğilimi ile ilgili 10  önemli moleküldeki bozuklukları, hemen hastanın yatağının yanında, dakikalar içinde belirleyebilecek testler geliştirilmiştir.       

Damardan verilen boya maddelerinin (kontrast ajanlar) yerine geliştirilen nanoürünler; enfarktüs geçiren bir kalpteki hasarı gidermeye çalışan moleküller; bir hastalığın aynı anda hem tanısını hem de tedavisini sağlayan çift etkili nanomoeküller; yapay damar, kalp kapağı ve eklemlerin üretiminde nanoteknoloji ile üretilen ürünler diğer önemli araştırma alanlarıdır.

Milyarlarca dolarlık endüstrilere dönüşme potansiyeli yüksek olan bu yeni ürünler konusunda büyük bir patent kavgası ve karmaşası yaşanmaktadır.  Bu konudaki düzenlemlerin yapılmasını sağlayacak ulusal ve uluslararası kuruluşlara gerek duyulmaktadır. Nanotıp uygulamalarının potansiyel riskleri ve tehlikeleri olabileceği de öngörülmüştür.  Vücuda ve hücrelere çok kolay ulaşabilen nanoürünlerin işyerlerinde meslek hastalıklarına ve zehirlenmelere yol açma olasılığı vardır.  Nanomoleküllerin doğada nasıl bir yaşam sürdürecekleri, diğer moleküllerle etkileşimleri ve atık olarak riskleri de tam olarak bilinmemektedir.  Nanoürünlerin bireysel ve toplumsal olarak kötü amaçlarla kullanılması da mümkündür. 

Bu tartışmalar ve belirsizliklerin benzerleri, tarih boyunca önemli bütün bilimsel gelişmelerin ardından yaşanmıştır.  Tarihi belgeler bu gelişmelere zamanında altyapı ve insane gücü yatırımı yapabilen ülkelerin ekonomik olarak güçlendiğini de kanıtlamaktadır.

Pürin
Kimyasal Adı	7H-purine
CAS numarası	120-73-0
PubChem	1044
SMILES	C1=C2C(=NC=N1)N=CN2
Kimyasal formül	C5H4N4
Molekül ağırlığı	120.112
Ergime noktası	214 °C
Kaynakça ve sorumluluk reddi

Pürin (1), heterosiklik, aromatik bir organik bileşiktir. Birbiriyel kaynaşmış imidazol ve pirimidin halkalarından oluşur. Pürin türevleri genel olarak "pürinler" olarak adlandırılır. Pürinler ve pirimidinler (pirimidin türevleri) azotlu bazlar arasında yer alan iki gruptur. Bu bazlar deoksiribonükleotitler ve ribonükleotitlerin içinde yer alarak hücrelerdeki genetik bilginin kodlanmasında önemli bir rol oynarlar. DNA ve RNA'nın canlılardaki yaygınlığı nedeniyle, pürinler doğada en çok görülen azotlu heterosiklik bileşiklerdir.^[1]

Başlıca pürinler

Doğada bulunan pürinlerin miktarı muazzamdır, çünkü nükleik asitlerde bulunan nükleobazların yarısı, adenin (2) ve guanin (3) pürin türevleridir. DNA'da bu bazlar tümleyici pirimidinler olan timin ve sitozin ile hidrojen bağları oluştururlar. Buna baz eşleşmesi denir. RNA'da adeninin tümleyecisi timin yerine urasildir.

Kayda değer diğer pürinler arasında hipoksantin (4), ksantin (5), tiobromin (6), kafein (7), ürik asit (8) ve isoguanin (9) sayılabilir.

İşlevleri

DNA ve RNA'nın yanı sıra, pürinler çeşitli diğer önemli biyokimyasalları oluştururlar, ATP, GTP, NADH, koenzim A gibi.

Pürinin kendisine (1) doğada rastlanmaz ama organik sentez yoluyla üretilebilir.

Tarih

'Pürin' adı Alman kimyager Emil Fischer tarafından 1884'te Latince purum uricum sözcüğünden türetilmiştir. Fisher, pürini 1899'da sentezlemiştir.^[2] Reaksiyonun başlama noktası ürik asitti, bu bileşik 1776'da Scheele tarafından böbrek taşlarından saflaştırılmıştı^[3]. Urik asit (8) PCl ile reaksiyona sokularak 2,6,8-trikloropürin oluşturmuş (10), bu da HI ve PH₄I ile 2,6-diiodopürine dönüştürülmüştü. Bu sonuncu madde, çinko tuzu ile pürine (1) indirgenmişti.

Metabolizma

Çoğu organizma pürinleri sentezlemek ve parçalamak için metabolik yollara sahiptir. Pürinler, nükleozit bileşikler olarak (riboz şekerine bağlı bazlar olarak) sentezlenir.

Pürinlerin yıkımı sonunda oluşan ürik asitin metabolik bir bozukluk sonucu vücutta birikmesi gut hastalığına neden olur.

Besin kaynakları

Pürinler et ve et ürünlerinde, özellikle ciğer ve böbrekte, yüksek miktarda, bitkisel gıdalarda ise az bulunurlar ^[4]. Normal düzeyde pürinli gıdaların tüketimi gut hastalığı riskini artırmaz.^[5]

Sentez

Formamid açık kapta 170 ^oC 28 saat boyunca ısıtılınca pürin iyi bir verimlilikle elde edilir^[6]:

Oro, Orgel ve arkadaşları dört HCN molekülünün biraraya gelerek diaminomaleodinitril (12) oluşturduğunu, bunun da hemen tüm doğal pürinlere dönüştürülebildiğini göstermişlerdir.^{[7][8][9][10][11]}:

Traube pürin sentezi (1900) Wilhelm Traube'a atfen adlandırılmış klasik bir reaksiyondur; amin ornatıklı bir pirimidin ve formik asit ile gerçekleşir^[12]:

Kaynaklar

Su molekülü; yeşil çizgilerle birleştirilmiş moleküller hidrojen bağını temsil ediyor.

Hidrojen bağı, kimyada tek bir hidrojen atomu, oksijen ve azot gibi iki elektron negatif atom arasında ortaklaşa kullanılması durumunda oluşan bağdır.

Van der waals kuvvetinden güçlü olmasına karşın, tipik hidrojen bağı iyonik bağ ve kovalent bağdan daha güçsüzdür. Proteinler ve nükleik asitler gibi makromoleküller içinde, aynı molekülün iki parçası arasında var olabilir.

Hidrojen bağı ismi, bağın bir hidrojen atomunu kapsamasından gelir. Genelde bağ, hidrojenin flor, oksijen ve nitrojen gibi elektronegatifliği yüksek atomlarla yapmış olduğu kuvvetli bir etkileşim türüdür. Eğer hidrojen bağı atomu iki atom arasında ortak kullanılıyor ise meydana gelen iki molekül arasındaki zayıf bir bağdır. Hidrojen bağları genellikle oksijen ve azot gibi negatif elektrik yüklü atomlarla diğer bir negatif yüklü atomlara kovalent olarak bağlanmış hidrojen atomları arasında oluşan bağlardır. Dipol dipol etkileşmesinin kimyadaki en bariz örneğini teşkil eder.