Применение нанотехнологий в медицине: современное состоянИЕ (И.В.Артюхов, В.Н.Кеменов д.т.н., С.Б.Нестеров д.т.н., профессор)

Применение нанотехнологий в медицине: современное состояние

И.В.Артюхов, В.Н.Кеменов д.т.н., С.Б.Нестеров д.т.н., профессор

Понятие нанотехнологии прочно входит в нашу жизнь, а еще в 1959 г. знаменитый американский физик-теоретик Ричард Фейнман говорил о том, что существует «поразительно сложный мир малых форм, а когда-нибудь (например в 2000 г.) люди будут удивляться тому, что до 1960 г. никто не относился серьезно к исследованиям этого мира» [1]. На первом этапе развитие нанотехнологии определялось в основном созданием устройств зондовой микроскопии. Эти устройства являются своеобразными глазами и руками нанотехнолога.

Сегодня прогресс в области нанотехнологии связан с разработкой наноматериалов для аэрокосмической, автомобильной, электронной промышленности.

Но постепенно все чаще упоминаются как перспективная область применения нанотехнологии медицина. Это связано с тем, что современная технология позволяет работать с веществом в масштабах, еще недавно казавшихся фантастическими - микрометровых, и даже нанометровых. Именно такие размеры характерны для основных биологических структур - клеток, их составных частей (органелл) и молекул.

Сегодня можно говорить о появлении нового направления - наномедицины. Впервые мысль о применении микроскопических устройств в медицине была высказана в 1959 г. Р. Фейнманом в своей знаменитой лекции «Там внизу - много места» [1] (со ссылкой на идею Альберта Р. Хиббса). Но только в последние несколько лет предложения Фейнмана приблизились к реальности.

Сегодня мы еще довольно далеки от описанного Фейнманом микроробота, способного через кровеносную систему проникнуть внутрь сердца и произвести там операцию на клапане. Современные приложения нанотехнологий в медицине можно разделить на несколько групп:

·         Наноструктурированные материалы, в т. ч., поверхности с нанорельефом, мембраны с наноотверстиями;

·         Наночастицы (в т. ч., фуллерены и дендримеры);

·         Микро- и нанокапсулы;

·         Нанотехнологические сенсоры и анализаторы;

·         Медицинские применения сканирующих зондовых микроскопов;

·         Наноинструменты и наноманипуляторы;

·         Микро- и наноустройства различной степени автономности.

Рассмотрим эти группы приложений подробнее.

Наноматериалы.

Наноматериалы - это материалы, структурированные на уровне молекулярных размеров или близком к ним. Структура может быть более или менее регулярной или случайной. Поверхности со случайной наноструктурой могут быть получены обработкой пучками частиц, плазменным травлением и некоторыми другими методами.