Нанотехнологии и медицина

«Нанотехнологии и материалы в медицине» — так назывался доклад Бориса Мовчана, академика НАН Украины, директора Международного центра электронно-лучевых технологий (МЦЭЛТ) Института электросварки им. Е.О. Патона. Нанотехнология – совокупность научных знаний, способов и средств направленной регулируемой сборки (синтеза) из отдельных атомов и молекул различных веществ, материалов и изделий с линейным размером элементов структуры до 100 нм. К примеру, размер вирусов обычно составляет около 100 нм, ширина спирали ДНК — 2,5 нм, а размер молекулы ацетилсалициловой кислоты — 1 нм (для сравнения — толщина человеческого волоса — 50 000 нм).

Б. Мовчан вручает флакон с  магнитной наножидкостью руководителям ГФЦ МЗ Украины

Разработанные и изготовленные в МЦЭЛТ электронно-лучевые установки, с помощью которых получают наноматериалы, успешно эксплуатируются в США, Канаде, Китае и Индии. Электронно-лучевая нанотехнология и  соответствующее оборудование — реальная основа дальнейшего научно-технического и  экономического прогресса в производстве магнитных наножидкостей, фильтров, сорбентов, носителей для катализаторов и устройств для катализа, компонентов медицинского инструментария и оборудования и пр.

Александр Брик, профессор, заведующий отделом радиоспектрологии минеральных веществ Института геохимии и  минералогии НАН Украины, рассказал, что в  организме человека существует более 50 типов наноразмерных неорганических частиц (биоминералов), которые имеют кристаллическую структуру твердых тел. Так, минеральная компонента костей и зубов представлена нанокристаллами гидроксилапатита, погруженными в органическую матрицу. Информация о биоминералах является физической основой для создания новых синтетических материалов, а также для выяснения механизмов функционирования биологических тканей. Разработанный профессором В.А. Дубком синтетический материал широкого назначения СинтеКость уже прошел клиническую апробацию, и для широкого медицинского применения необходимо лишь решение ряда организационных и финансовых вопросов.

Кроме того, разработаны методы контроля процессов деминерализации костей на  уровне наноразмерных подсистем костной ткани, что позволяет разрабатывать соответствующие контрмеры. Выявлены и изучены уникальные свойства магнитных частиц, локализованных в тканях мозга, что позволяет изучать механизмы заболеваний мозга и создавать технические устройства, использующие принципы функционирования тканей мозга.

Иван Чекман, профессор, член-корреспондент НАН и АМН Украины, заведующий кафедрой фармакологии с курсом клинической фармакологии Национального медицинского университета им. А.А. Богомольца, отметил, что большие перспективы открываются в связи с  внедрением в медицину микро- и нанокапсул, нанотехнологических сенсоров и анализаторов, наноинструментов и манипуляторов и пр. Как отметил И. Чекман, в перспективе возможно использование нанотехнологий в гематологии и  трансфузиологии (для создания заменителей крови), в гигиене и токсикологии для создания антибактериальных покрытий из наночастичек и  нанотрубочек. Отечественными учеными из Института медицины труда АМН Украины (руководители — академики Ю.И. Кундиев и И.М. Трахтенберг), а также институтов НАН Украины проведены исследования по снижению токсического действия факторов окружающей среды с помощью нанодисперсного кремнезема.

В лаборатории кафедры, возглавляемой И. Чекманом, ведутся исследования и разработка лекарственных средств на основе нанотехнологий, в том числе нанодисперсного кремнезема. По результатам исследований, препарат Силикс проявляет высокие адсорбционные свойства по отношению к белкам, экзо- и эндотоксинам (300–800 мг/г), микроорганизмам (до 1010 микробных тел на 1 г). С целью расширения области применения этого лекарственного средства ведется разработка другого препарата нанодисперсного кремнезема в удобной лекарственной форме — суспензии Аквасил.

Анатолий Соловьев, главный научный сотрудник Института фармакологии и токсикологии АМН Украины, рассказал о существующих и перспективных направлениях внедрения нанотехнологий в фармакологию:

•?фосфолипидные нановезикулы (липосомы) — восстановление эндотелиальной функции, направленный транспорт лекарственных средств, снижение токсичности и  повышение биодоступности/проницаемости лекарственных средств;

•?восстановление внеклеточного матрикса сосудистой стенки при диабете с использованием низкомолекулярных биорегуляторов и взрослых стволовых клеток;

•?восстановление сосудистой функции с помощью взрослых стволовых клеток (progenitor endothelial cells);

•?протеомика — идентификация белков-маркеров и белков-мишеней;

•?изучение биодоступности и биоэквивалентности лекарств с  помощью клеточных технологий;

•?скрининг потенциальных лекарственных средств с  использованием регистрации токов через одиночный ионный канал.

По итогам проведенной работы ученый совет принял решение обратиться к  руководству Государственного фармакологического центра Министерства здравоохранения Украины с просьбой изыскать возможность спонсирования научно-исследовательских работ, связанных с развитием и внедрением нанотехнологий в медицину, фармакологию и фармацию.

Решено также выразить благодарность президенту НАН, академику НАН Украины Борису Патону и президенту АМН, академику НАН и АМН Александру Возианову за инициацию финансирования развития нанотехнологий в медицине, фармакологии и  фармации. n

Пресс-служба «Еженедельника АПТЕКА»