Российские и американские ученые разрабатывают нанооболочки из углерода. Разработка в перспективе поможет значительно снизить негативное воздействие лекарств на организм и улучшить качество их “транспортировки” до конкретного органа.
Разработка новой технологии проводится в рамках проекта “Исследование магнитных свойств новых наноматериалов” международной исследовательской группы на базе научно-исследовательского института Conn Center for Renewable Energy Research (Луисвилль, США). В нем задействовано несколько поколений научных работников. Это ученые Пермского университета, Института механики сплошных сред УрО РАН и их американские коллеги.
Сотрудники кафедры твердого тела и кафедры теоретической физики физического факультета ПГНИУ занимаются теоретической и экспериментальной обработкой данных, полученных в НИИ Луисвилля, что в дальнейшем поможет более подробно изучить физические свойства нанооболочек. «Нанооболочка является своеобразным “контейнером”, который идеально подходит для помещения в нее других веществ. Ими могут стать, например, молекулы глицина, витамина Е, катехина и т. д., которые будут доставляться вместе с нанооболочками в нужный орган. Там они, благодаря микроскопическому размеру (около 5 нм), смогут легко проникнуть внутрь клеток и внедрить лекарственное вещество в том месте, где это необходимо. В будущем нанооболочки смогут вводить в организм, в частности, при помощи инъекций, а до органа они будут доставляться с помощью магнита. Также их можно использовать в химиотерапии», – рассказывает студент-физик из Пермского университета Григорий Рудаков.
Первые образцы нанооболочек были созданы японскими учеными в 1994 г. Уникальность нынешней разработки в том, что их получили методом отжига цитрата, образованного при реакции с катализатором, в азотной атмосфере. Как отмечают ученые, такой способ их получения будет более быстрым и менее энергозатратным.
По мнению разработчиков, нанооболочки могут найти перспективное применение не только в медицине, но и в фундаментальных исследованиях наноматериалов в технике – в частности, для защитного покрытия материалов, нанооптических магнитных девайсов, а также суперконденсаторов и хранилищ водорода.
Технология состоит из нескольких этапов. На первом этапе ученые смешивают компоненты в воде до полного растворения, а затем выпаривают ее. После этого они получают соединения с избыточным содержанием углерода, водорода, кислорода и катализатора. Их отжигают при высоких температурах в атмосфере азота и исследуют с помощью сканирующего микроскопа. После химического взаимодействия оставшиеся элементы становятся основой нанооболочек. На конечном этапе ученые очищают образцы от катализатора. (РБК/Advis/Химия Украины и мира)