по популярности / по алфавиту

эксперт
Научные и НФ-комиксы на Реакторе

Михаил Заславский: Парадоксальный взгляд комиксиста может подтолкнуть ученых к открытию

«Взрослые и увлекательные комиксы будут следовать за главными событиями науки и дополнят картину мира для интеллектуалов»

подробнее

ДАО ТРАНСГУМАНИЗМА / Погружение в тему

ЭТА УЖАСНАЯ ЯДЕРНАЯ ЭНЕРГЕТИКА / Краткий путеводитель по общественному сознанию

ГАЙД ПО РОБОТОТЕХНИКЕ 2 / Погружение в тему

ГАЙД ПО РОБОТОТЕХНИКЕ -1 / Погружение в тему

Трейлер ВИДЕОРЕАКТОР

КОСМИЧЕСКИЕ ЛУЧИ. Полная загрузка

Полимерное будущее: от конструкционных материалов до искусственных органов

Полимерное будущее: от конструкционных материалов до искусственных органов

Автор:

Фото: Анастасия Барей / Страна Росатом

Дата : 03.04.2017 15:59

«Полимеры — цепочечные макромолекулы: у них все звенья связаны между собой. Это оказывает значительное влияние на их свойства — и функциональные, и прочностные, — рассказывает Тимофей Григорьев из Курчатовского института. — На основе полимера, формуя его разными способами, мы можем создать существенно различающиеся материалы».

Тимофей Григорьев. Фото: Анастасия Барей / «Страна Росатом».

Тимофей Григорьев — потомственный ученый. Устроившись в ядерный НИИ, ядерными исследованиями заниматься не стал — его увлекли полимеры. Сейчас он возглавляет отдел нанобиоматериалов и структур Курчатовского комплекса нано-, био-, информационных, когнитивных, социогуманитарных наук и технологий (НБИКС-технологий).

Для промышленности и жизни

Фото: Анастасия Барей / «Страна Росатом».

Из полимеров в отделе Тимофея Григорьева делают инновационные конструкционные материалы — в обычные полимеры добавляют наноразмерные наполнители, и материалы приобретают новые свойства. Так, немного глины в полиамиде делает его более прочным и термостойким, пишет газета «Страна Росатом».

Ученые из отдела нанобиоматериалов и структур также создают тонкопленочные материалы, которые наносят на поверхность различных изделий. «Например, мы можем наносить тонкопленочные композиты с наночастицами металлов — получается покрытие с регулируемым светоотражением и светопропусканием, — объясняет Григорьев. — Такие функциональные покрытия пригодятся, скажем, для солнечных батарей или оконного стекла — тепловое излучение внутрь комнаты будет проходить, а обратно не выйдет. Это технологии энергосбережения».

Но самое потрясающее впечатление производит медицинское направление. Курчатовцы, варьируя молекулярные характеристики — состав, степень кристалличности, молекулярный вес — биосовместимых и биоразлагаемых полимеров, создают медицинские изделия нового поколения.

Нанопомощники

Фото: Анастасия Барей / «Страна Росатом».

В отделе нанобиоматериалов и структур делают из биоразлагаемого полимера полилактида частицы размером 100-300 нанометров, которые начиняют лекарствами. Получится препарат пролонгированного действия: лекарство будет постепенно выделяться по мере разложения полилактида. Также из полимеров можно сделать капсулы с лекарствами размером 2-15 микрон. Такие капсулы могут, например, минимизировать последствия инсульта, если их ввести интерназально и через обонятельный нерв доставить прямо в мозг. «Мозг — это иммунопривилегированная область. Природа выстроила сеть биохимических реакций, которые называются гемато-энцефалическим барьером. И обычные вещества, циркулирующие в крови, в мозг так просто не попадут, — рассказывает Тимофей Григорьев. — А вот интерназально можно внедрить в мозг, например, микрочастицы эритропоэтина, который помогает снабжать органы кислородом. Мы уже делаем такие капсулы и с биологами проводим испытания на крысах».

При пересадке кожи из-за ожогов со здорового участка тела пациента берут кожный лоскут и приживляют на поврежденное место. Но если площадь поражения на теле большая, так сделать уже не получится. И вновь на помощь придут полимеры. Из них можно прясть нетканые волокнистые материалы, копирующие структуру живой ткани. А «посадив» на этот материал человеческие клетки, можно получить искусственную кожу. Полимерную ткань ученые собираются в будущем использовать для испытания лекарств и косметики.

Кроме того, из полимеров в отделе создали модели трахеи, аорты, желчного протока. «Мы работаем с биоразлагаемым материалом. Полимерный каркас заселяем аутологичными клетками, то есть клетками самого пациента, и имплантируем эту биоискусственную систему. То есть со временем, если мы все правильно сделаем, искусственную ткань заместит естественная. Это будет естественный орган человека, выращенный в его же теле. Лучший биореактор — это организм», — заключает Тимофей Григорьев.

До массового применения этих разработок еще далеко: клинические испытания занимают много времени. «Те новинки, которые сейчас используют врачи, были созданы 10 – 15 лет назад. С внедрением наших разработок еще сложнее, потому что к нанобиобезопасности предъявляются очень суровые требования, и тестов в ходе испытаний потребуется гораздо больше», — объясняет начальник отдела нанобиоматериалов и структур.

Понравилась заметка? Поделитесь —

Комментарии (0)

Добавить комментарий

Войти с помощью: