Полезные пассажиры
Первый проект по созданию нанооболочек для лекарств разработали японские специалисты в 1994 г. В 2014-м исследованием синтеза углеродных нанооболочек (УНО) заинтересовались ученые института Conn Center for Renewable Energy Research (г. Луисвилль, США). А в 2015 г. в рамках проекта «Теоретическое и экспериментальное исследование физических свойств новых магнитных наноматериалов» к ним присоединились сотрудники физического факультета Пермского государственного научно-исследовательского университета и Института механики сплошных сред УрО РАН. Российские специалисты исследуют свойства образцов УНО и новый метод синтеза, полученный от американских коллег. Финансируется проект за счет средств независимых инвесторов.
«УНО — это репей или шарик в клее, на поверхность которого цепляют медикаменты. Например, молекулы глицина, витамина Е, катехина и др. В перспективе нанооболочки можно будет вводить в организм при помощи инъекций, а до органа они будут доставляться с помощью магнита, — рассказывает участник проекта, студент I курса магистратуры ПГНИУ Григорий Рудаков. — Внутри — наночастица из магнитного металла (никеля, кобальта или железа). Именно благодаря наночастицам можно притянуть их с помощью магнитного поля к нужному органу. Они как миллионы маленьких магнитиков (около 5 нм) легко плывут по сосудам и тканям в нужное место и там высаживают своих полезных пассажиров, попадая в клетку или на ее поверхность. Пассажиры, в свою очередь, химически реагируют с соединениями. После высадки медикаментов УНО с естественным током крови или лимфы вымываются из организма».
Шаровая мельница
Механизм обеспечит точное воздействие именно на пораженные участки, без вовлечения в процесс лечения здоровых органов. Молодой ученый отмечает, что металл наночастиц, попавший в организм, быстро окисляется, изменяя Ph крови и нанося вред организму. От окисления наночастицы защищает графеноподобный слой углерода — нанооболочка.
Как поясняет Григорий Рудаков, новая технология пока не готова для запуска в производство. «Впрочем, это зависит от сферы применения. Если говорить о точечной доставке медикаментов, то проблема состоит в том, что УНО находятся в массиве и не отделены друг от друга. Можно представить это как множество камней в ведре с цементом. Нам нужно извлечь камни обратно из графита, окружающего углеродные нанооболочки, не затронув при этом сами оболочки вокруг наночастиц переходного металла (никеля, кобальта, железа) и не окислив металл наночастиц. Есть, например, идеи разделить их с помощью переменного магнитного поля или измельчить в шаровой мельнице».
Для воплощения идей в жизнь специалисты Пермского классического университета занимаются созданием и тестированием установки по отжигу при высокой температуре (600 градусов) в атмосфере азота.
