От нанокапсул к наномышцам Медицинское применение нанотеха, безусловно, находится среди важнейших и обещающих самый быстрый успех. Одно из главных направлений работы — нанокапсулы для адресной доставки лекарств. Они движутся прямо к пораженным клеткам и воздействуют нужным веществом только на них, не повреждая здоровые. Эта идея была сформулирована еще в 20-е годы прошлого века под названием "золотая пуля" — но только наноматериалы позволили приблизиться к ее реализации, и лекарства такого типа уже начинают применять, в том числе для лечения некоторых форм рака. Одна из конструкций такова: противоопухолевый антибиотик или препарат для химиотерапии помещается в липосому — шарик из биоматериала размером не более 200 нанометров (иначе не получится взаимодействия с клеткой). Этот шарик, как волосами, окутан цепочками полимеров, к которым присоединены антитела, определяющие "адрес доставки", то есть способность связываться с заданным антигеном на поверхности раковой клетки. Если сделать липосому еще и чувствительной к повышению температуры, то лекарственный препарат будет высвобождаться по команде извне — только при нагревании. Наночастицы помогают решить и другие проблемы с доставкой лекарств в организм. Так, человеческий мозг имеет сильную природную защиту от проникновения ненужных веществ по кровеносным сосудам — и блокирует лекарства от тяжелых болезней самого мозга. Чтобы ввести эти лекарства, необходима серьезная операция. Сейчас испытывается безоперационный способ доставки таких лекарств с помощью наночастиц. К белку, который свободно преодолевает мозговой барьер, "пристегивается" наночастица для диагностики и лечения. Диагностика — еще одно важнейшее направление в наномедицине. Вот один пример. Работа над знаменитым проектом "Геном человека" заняла много лет, но врачам нужно иметь карту генов не человека вообще, а данного пациента — это поможет вовремя прогнозировать его будущие болезни и создавать индивидуальные лекарства от них. Сейчас процесс расшифровки генома не затягивается на годы, но все равно очень длителен и дорог. Его радикальное ускорение и, главное, удешевление — одна из самых масштабных задач современной медицины, и в ней себя уже очень хорошо показали нанопористые материалы. Наноматериалы крайне ценны для протезирования. В следующем году начинается выпуск наноцемента для костей — он будет заполнять повреждения, создавая основу для нарастания здоровой ткани. В более отдаленной перспективе в медицину придут наноматериалы для искусственных хрящей (пока это лабораторные разработки), а позже, возможно, и мышц. Краткая история будущего Все перечисленное — либо уже в практике, либо готовится, тестируется, настраивается. Одни идеи сработают, другие нет, одни инноваторы встроятся в экосистему рынка, другие сойдут со сцены — но проекты, о которых мы говорили, фантастикой сегодня уже никто не назовет. Однако мы говорили лишь о винтиках, гайках, кирпичах нанотеха. Самое же интересное и интригующее — какими будут системы, построенные из этих деталей. Здесь тоже есть идеи, которые привлекают все большее внимание серьезных разработчиков-практиков. Одна из них — самоорганизующиеся сети автономных нанодатчиков и других наноустройств. Как только нанодатчики удастся сделать достаточно интеллектуальными, вполне могут появиться сети непрерывного наблюдения, которые самостоятельно замечают и отслеживают всевозможные неприятности — от землетрясений и пожаров до порчи продуктов на полках магазинов. Легко вообразить и не столь гуманное применение таких сетей — в военных и разведывательных целях. Скорее всего, аппаратная база не заставит себя долго ждать — во всяком случае, радиоприемник на одной нанотрубке уже существует. Еще одна футуристическая идея, родившаяся одновременно с идеей самих нанотехнологий,— это, конечно, массовая нанофабрикация. Энтузиазм по этой части велик, но мало-мальски реалистичных проектов сборки из элементарных наноблоков чего-нибудь большого и серьезного пока не видно. Однако уже очень успешно идут эксперименты по сборке нанопроводов с помощью молекул ДНК. Уже издаются серьезные научные журналы по нанофабрикации, где можно прочитать о матрицах микромеханических устройств на полупроводниковой подложке, согласованно собирающих из нанотрубок простейшие наноконструкции. Уже придуман не один десяток сценариев дальнейшего развития нанотехнологий и их преобразующего воздействия на технику, природу и общество. Но предугадать путь развития в истории не удавалось никогда, вряд ли это удастся сделать и сейчас. Несомненно одно: далеко не всегда новые наноидеи и наноразработки нацелены на получение прямой пользы и решение практических задач. Интерес к нанотехнологиям сейчас настолько велик, что именно он часто стимулирует неожиданные повороты в их развитии. Многое в лабораториях и мастерских делается просто для того, чтобы испытать какое-нибудь эффектное нано. Между прочим, в конце своей знаменитой лекции Фейнман сказал, что главным мотивом для ученых в любом случае будет интерес как таковой,— он оказался прав и в этом. www.kommersant.ru |
