В последние годы приставка «нано» все увереннее занимает свое место перед давно известными нам понятиями, обновляя их содержание. Пришел черед и такой касающейся всех нас области, как медицина. Проблемам, встающим перед новой отраслью, наномедициной, был посвящен прошедший 26 сентября в ПИЯФ НИЦ КИ семинар, на котором выступил доктор биологических наук Левон Борисович Пиотровский, руководитель лаборатории синтеза и нанотехнологий лекарственных веществ отдела нейрофармакологии НИИ экспериментальной медицины СЗО РАМН. Он рассказал о современных разработках в области создания новых медицинских препаратов и о том, какую роль в наномедицине ученые отводят всем известному элементу – углероду. Его доклад так и назывался

«Биологический потенциал наноструктур углерода»

В.Т. Лебедев, В.Л. Аксенов, Л.Б. Пиотровский

Углерод, из которого состоит и знакомый нам с детства графит, и такой притягательный алмаз, является строительным материалом для многих наноструктур. Именно из углерода состоят знаменитые фуллерены - похожие на футбольные мячи молекулярные структуры, и графен – графитовая пленка толщиной в один атом. А еще углерод является исходным элементом для нанотрубок, которые можно представить как свернутые в трубочку графитовые плоскости, а также для структур самых разных форм. Благодаря расширяющимся возможностям нанотехнологий количество объектов, которые можно искусственно конструировать из углерода, стремительно растет, и в настоящее время очень активно изучаются возможности использования таких структур в биологии и медицине.

Чем же может помочь медикам углеродная наноструктура? Дело в том, что замкнутые углеродные поверхности способны заключать в себе, как в клетке, отдельные атомы, например, металлов, и небольшие молекулы. Важным обстоятельством является то, что находящийся внутри атом надежно защищен прочным углеродным каркасом от химических атак окружающей среды, т.е. сохраняет свои полезные свойства, например, в среде живого организма. Таким образом, фуллерен с магнитным атомом внутри может выполнять роль контрастирующего агента в широко известной магнитной резонансной томографии (МРТ), а также служить радиоактивной меткой (трейсером), если атом превратить в изотоп при облучении нейтронами в реакторе. Как показали тесты на животных, эффект контрастирования может на порядок превышать таковой в сравнении с уже известными коммерческими препаратами. Более того, эндометаллофуллерен (так называют фуллерен с металлической «начинкой») способен оказывать также и терапевтическое действие при лечении онкологических заболеваний. Однако на пути внедрения углеродных наноструктур в биологическую и медицинскую практики еще много нерешенных проблем.

С начала 90-х годов наш институт непосредственно участвует в работах по синтезу, разделению и функционализации фуллеренов и эндометаллофуллеренов. Исследования углеродных структур проводятся в лаборатории нейтронных физико-химических исследований (ОИКС ОНИ) в сотрудничестве с ФТИ им. А.Ф.Иоффе, ОИЯИ (Дубна) и Институтом особо чистых биопрепаратов. В связи с этим выступление Л.Б.Пиотровского, в котором кроме общего обзора состояния проблемы, были приведены данные изучения биологических свойств самого популярного фуллерена С₆₀, полученные в НИИ экспериментальной медицины СЗО РАМН и НИИ гриппа МЗ РФ, вызвало живой интерес наших ученых. Объединение усилий с НИИ экспериментальной медицины СЗО РАМН в рамках изучения биологического потенциала углерода представляется сейчас очень своевременным и может оказаться полезным для продвижения исследований в области, значение которой для медицины, а значит и для каждого из нас, трудно переоценить.

В.Т. Лебедев

Фото Т. Потаповой