Съвременната медицина вече е немислима без нанотехнологии. Учените постоянно търсят

Съвременната медицина към този момент е немислима без нанотехнологии. Учените непрекъснато търсят и създават нови материали и способи за тяхното потребление. Наночастиците с размери по-малки от една десетхилядна от диаметъра на човешкия косъм - квантови точки - осигуриха теоретичен пробив в диагностиката и фармакологията. Националният проучвателен нуклеарен университет "Московски инженерно-физически институт" интензивно изследва опциите за потребление на квантовите точки в региона на биомедицината.

Квантова точка (наричат ги още "изкуствени атоми") - това е кристал на полупроводника с подобен дребен размер, че електроните в него са лимитирани в придвижване в три измерения. Това се съпоставя с лежащата в кутия с топка, която може да се движи единствено сред нейните стени. Под термина "квантова" в този случай се подразбира, че другите характерности на тази точка, да вземем за пример оптически и електрически, се трансформират според от нейния размер.

Квантовите точки бяха открити в петдесетте години на ХХ век. Доста дълго те бяха въздържан обект на проучване от физиците. После химиците се научиха да синтезират квантовите точки, задавайки размери и управлявайки по този метод техните физически и химически свойства. Но в биологията и медицината квантовите точки ги започнаха да употребяват единствено по-късно, когато беше открит метод да ги вършат разтворими във вода и биологични течности, а също по този начин да управляват техния размер, т.е. да задават физически свойства още в процеса на основаване.

В медицината най-често се употребяват колоидни квантови точки - нанокристали, получени посредством метода на химичен високотемпературен синтез. В затоплена среда, включваща в себе си две фазови положения или повече, се впръсква състав с нужни химични реагенти. В резултат на това се получава бърза химическа реакция с формиране на ембриони на твърда фаза. Това са и основите за кристалните квантови точки. По-нататък частиците порастват, освен това техният размер се управлява с акуратност до 10 %. Средният размер на квантовите точки, подобаващи за потребление в медицината, съставлява от две и половина до пет нанометра. От размера зависят оптическите свойства: при външно облъчване дребните нанокристали светят с виолетова светлина, а огромните - с алена.

Основната спънка за въвеждане в организма на индивида на множеството наночастици е тяхната токсичност във връзка с живите кафези, освен това освен на този или оня химически детайл, който е част от техния състав. Става дума за нанотоксичност. Наночастиците имат доста дребен размер, сходен на размера на биологичните молекули. Към нанокристалите прилепват нашите лични белтъчини, обръщайки се освен това "наопаки", което води до остра реакция на имунната система, стремейки се да унищожи "чуждия" белтък.

Наночастиците могат да станат център за формиране на влакнести (фибрили) и усукани в кълбо белтъчини, наподобяващи на плаки, образуващи се при заболяването на Алцхеймер и способни да блокират предаването на нервния подтик. С "привличането" на белтъчините от нанокристалите се борят по разнообразни способи. Например, в Националния проучвателен нуклеарен университет "Московски инженерно-физически институт" се стремят да създадат повърхността на частиците оптимално "непривлекателна" за прилепване на белтъчините, а също и да изключат тяхното залепване. При това размерът би трябвало да се резервира в откритите рамки (2,5 - 5 нанометра), тъй че кристалите да бъдат отстранени от организма с възможност, близка до 100 %.

"Най-вероятно няма да е допустимо да се отстрани изцяло казусът на токсичността на наноматериалите. Перспективите за потреблението им в медицината обаче постоянно ще се дефинират от салдото на негативните и позитивните свойства, които те могат да допринесат в диагностицирането и лекуването. Очевидно е, че противотуморните медикаменти съставляват сериозна заплаха за здравите тъкани на организма, само че в противоположен случай туморът просто не може да бъде погубен! Затова задачата на нанобиотехнолозите е да сведат до най-малко въздействието на токсичните субстанции върху здравите кафези и органи. В последна сметка би трябвало да поемем известни опасности, с цел да имаме повече шансове да спасим живота и човешкото здраве " - описаха за РИА Новини Игор Набиев, завеждащ лабораторията на нано- и биоинженерство от Националния проучвателен нуклеарен университет "Московски инженерно-физически институт" и професорът от Реймския университет Шампан-Арден (Франция).

На този миг в Националния проучвателен нуклеарен университет "Московски инженерно-физически институт" се създава план за основаване на преносвачи, включващи в себе си микрокапсули, заредени с лекарство, в което вкарват магнитни и сребърни наночастици, също и радиоактивни и флуоресцентни квантови точки. Благодарение на последното, капсулите са светещи, което разрешава да се записва тяхното местонахождение, а частиците се управляват и благодарение на магнит, като цялата капсула се реалокира в месторазположението на тумора. С помощта на редуващи се магнитни полета или ултразвук те могат да бъдат загрявани и отваряни сега, в който доближат задачата.

Трябва да се означи, че квантовите точки не "се спират" на стадия на проучване: на основата на нанокристалите интензивно се създават на практика използвани съответни принадлежности. В Националния проучвателен нуклеарен университет "Московски инженерно-физически институт" в този момент се построява цяла поредност от устройства, които могат по едно и също време да открият огромен брой патогени. Тези устройства ще могат да открият разнообразни инфекции единствено с една проба от въздуха. Издаването на пилотна серия от такива принадлежности е планувано за 2019-2020 година /БГНЕС