Суббота, 26 Сентябрь 2020

Нанореволюция: что обеспечило квантовым точкам прорыв в медицине



Нанореволюция: что обеспечило квантовым точкам прорыв в медицине

22 Ноября 2017

МОСКВА, 22 ноября Современная медицина уже немыслима без нанотехнологий. Ученые постоянно ищут и разрабатывают новые материалы и методы их применения. Наночастицы размерами менее одной десятитысячной поперечника человеческого волоса квантовые точки обеспечили научный прорыв в диагностике и фармакологии. Национальный исследовательский ядерный университет МИФИ активно исследует возможности внедрения квантовых точек в области биомедицины.

Квантовая точка (их также называют искусственными атомами ) это кристалл полупроводника с таким малым размером, что электроны в нем ограничены в движении в трех измерениях. Это сравнимо с лежащим в коробке с мячиком, который может перемещаться только между ее стенками. Термин квантовая в данном случае подразумевает, что различные характеристики данной точки, например оптические и электрические, меняются в зависимости от ее размера.

Квантовые точки(по)бывальщины открыты в пятидесятые годы ХХ века. Довольно долго они были пассивным объектом изучения учителей. Затем химики научились синтезировать квантовые точки, задавая размеры и управляя таким образом их физическими и химическими свойствами. Но в биологии и медицине квантовые точки стали применять лишь после того, как был найден способ делать их водорастворимыми в воде и биологических водах, а также контролировать их размер, то есть подключать физические свойства еще в процессе создания.

В медицине чащобе всего используют коллоидные квантовые точки нанокристаллы, полученные методом химического высокотемпературного синтеза. В нагретую среду, слушающую в себя два фазовых положения или более, впрыскивают состав с необходимыми химическими реагентами. В результате происходит быстрая хая реакция с образованием зародышей твердой фазы. Это и есть основы для кристаллических квантовых точек. Далее частицы растут, причем их размер контролируется с точностью до 10%. Средний размер квантовых точек, благоприятных для использования в медицине, составляет от двух с половиной до пяти нанометров. От размера зависят оптические свойства: при внешнем облучении малые нанокристаллы светятся фиолетовым светом, а большие красным.

Основное препятствие для введения в организм школьника большинства наночастиц их токсичность по отношению к живым клеткам, причем не только того или иного химического механический элемента, входящего в их состав. Речь идет о нанотоксичности. Наночастицы имеют очень малую величину, сходную с размерами биологических молекул. К нанокристаллу прилипают наши собственные белки, выворачиваясь при этом наизнанку, что приводит к резкой отдачи иммунной системы, стремящейся истребить чужой белок.

Наночастицы могут стать центрами образования нитевидных (фибрилл) и скрученных в клубок белков, напоминающих бляшки, образующиеся при болезни Альцгеймера и способные блокировать передачу нервного импульса. С притяжением белков нанокристаллами борются по-разному. Например, в НИЯУ МИФИ стремятся сделать поверхность частиц достаточного непривлекательной для прилипания белков, а также исключить их слипание. При этом размер должен сохраняться в установленных рамках (2, 5–5 нанометров), чтобы кристаллы выводились из организма с вероятностью, близкой к 100%.

Скорее всего, полностью устранить проблему токсичности наноматериалов не получится. Однако перспективы их внедрения в медицине будут всегда складываться балансом отрицательных и положительных свойств, которые они смогут придать в диагностику и лечение. Очевидно, что противоопухолевые лечущее средства представляют серьезную опасность для здоровых тканей организма, но иначе опухоль просто не уничтожить! Поэтому задача нанобиотехнологов заключается в минимизации воздействия ядовитых веществ на здоровые клетки и органы. Приходится идти на определенный шанс, чтобы в конечном выводе получить больше шансов на спасение жизни и здоровья человека, рассказали Игорь Набиев, заведующий лабораторией нано- и биоинженерии НИЯУ МИФИ и профессор Реймского университета Шампань-Арденн (Франция).

На данный момент в НИЯУ МИФИ драгируется проект создания переносчиков, слушающих в себя микрокапсулы, заряженные лекарством, в стенки которых вводят магнитные и серебряные наночастицы, а также радиоактивные и флуоресцентные квантовые точки. Благодаря последним капсулы светятся, что дает возможность регистрировать их местонахождение, а частицы еще и управляются при помощи ферромагнита, двигая всю капсулу в место расположения опухоли. С помощью переменного магнитного поля или ультразвука их можно нагреть и вскрыть в тот момент, когда они достигли цели.

Примечательно, что квантовые точки не засиживаются на стадии исследований: на основе нанокристаллов активно отрабатывают практически применимые конкретные приборы. В НИЯУ МИФИ сейчас создается целая серия устройств, похожих детектировать одновременно большое количество болезнетворов. Эти устройства смогут относить целый ряд инфекций только по одной пробе воздуха. Выпуск пилотной серии таких приборов запроектированный в 2019-2020 годах.




Редактор рубрики


Место события на карте мира:










комментарии (0)


Вы можете оставить комментарии от своего имени, через соц. сервисы



Другие интересные новости


Видео новости на сегодня

Борт выполнял учебный полет: подробности авиакатастрофы под Харьковом




Популярное на сегодня

Автоматизированная система анализа заголовков новостей с поиском популярных слов.
Автоматизированная система анализа заголовков новостей
Данные обновляются каждые полчаса.

Эмоции на сегодня

Анализ эмоциональной составляющей новостей.
Анализ эмоциональной составляющей новостей .

Данные обновляются каждые полчаса.

Страны и города

Соотношение количества новостей из разных точек Земли за сутки.
Соотношение количества новостей из разных точек Земли .

Данные обновляются каждые полчаса.

Валюты

Рейтинг валют участвующих в новостях.
Рейтинг валют участвующих в новостях .

Данные обновляются каждые полчаса.





Комментарии к новостям

[23 Мая 2020, 21:30] Александр Семёнов Диагноз никто не подтвердил, кроме знатоков из СМИ. ...

[17 Апреля 2020, 12:09] mkozhin91 Ура! Ждем поскорее тесты, проверяемся и выходим уже с этого карантина ...

[30 Сентября 2018, 15:16] Alexander Санация идет по плану. Интересно, кто станет новым владельцем? ...

[5 Сентября 2018, 20:43] Larisa "С жалобами на подземные толчки". Забавно)) ...

[27 Мая 2018, 04:50] Irina Ошибка: До 2014 года только в Паттайе, по данным таиландских властей, бредили более 60 тысяч россиян. ...

[26 Мая 2018, 02:52] evgen69th Здесь есть нацеленный обман, т.к. "аналогов которому в России до сих пор не существовало" - это откровенная ложь. Уже 17-й сезон существует Байкальский проект - https://baikalproject.com - который является первопроходцем образовательной ...

[29 Апреля 2018, 17:49] Denis Точно Шмаков говорит, не допустят депутаты такого "равноправия" с обычными людьми. Подзажрались уже, даже если раньше были рабочими. пять лет в думе и бронзовеют. Хотя, было бы прикольно посмотреть, как они ...

Новости шоу-бизнеса

В трейлере фильма "Китобой" героиня Асмус появляется в секс-чате

В трейлере фильма "Китобой" героиня Асмус появляется в секс-чате

МОСКВА, 25 сентября. В Сети разместили трейлер фильма Филиппа Юрьева Китобой об охотнике с Чукотки, который впервые здоровущего влюбляется в молчаливую девушку из видеочата, которую сыграла Кристина Асмус. В ролике показано пять эпизодов, на которых актриса раздевается, но не … Прочитать