Нанотехнология

Специфика этого молодого и бурно развивающегося направления технологии заключается в том, что ее объектами являются микроструктуры, имеющих размер порядка 10 9 м (нанометр, одна миллиардная метра). На этом уровне, который соответствует молекулам и атомам, как известно, проявляются квантовые эффекты и эффекты межмолекулярного взаимодействия. Дело в том, что в основном состоянии все атомы и молекулы вещества находятся внутри объекта, в то время как в наночастицах (размеры которых лежат в интервале 1—1000 им) они находятся на поверхности. При этом отношение площади к объему у наночастиц значительно превосходит аналогичный показатель макроскопических объектов. Поэтому свойства наночастиц, как правило, существенно отличаются от свойств материала, из которого они были получены (например, проявляют каталитические и адсорбционные свойства, приобретают необычные оптические характеристики, способность к самоорганизации в упорядоченные структуры, высокую проникающую способность, в частности, в живые клетки). В связи с этим наметилась новая научная дисциплина — супрамолекулярная биохимия, которая исследует возможность целенаправленного управления процессами самоорганизации ассоциаций наночастиц — биополи- мерных молекул белков, нуклеиновых кислот и др. В качестве основных методов в нанотехнологии используются атомно-силовая микроскопия, сканирующая зондовая микроскопия, спектроскопия, оптика ближнего поля и др. К наиболее значительным достижениям нанобиотехнологии и наномедицины можно отнести создание высокочувствительных диагностикумов, в частности для раннего выявления вирусных гепатитов. Положительные результаты получены при использовании наночастиц в качестве лекарственных препаратов. Так, продемонстрирована эффективность фуллеренов (аллотропное состояние углерода на наноуровне) и их производных для лечения опухолевых заболеваний, атеросклероза, вирусных (грипп) и бактериальных (туберкулез) инфекций. При этом были отмечены определенные преимущества лекарств в виде наночастиц по сравнению с традиционными формами: высокая растворимость, повышенная биодоступность, быстрый терапевтический эффект, незначительное побочное действие. Ведутся разработки в направлении использования наночастиц (липосом, фуллеренов и др.) в качестве контейнеров для адресной доставки лекарственных веществ.

 
Посмотреть оригинал
< Пред   СОДЕРЖАНИЕ   ОРИГИНАЛ     След >