Рекомендация
Студентам
Вы можете использовать данную статью как часть или основу своего реферата или даже дипломной работы или своего сайта
Просто перейдите по ссылке ниже, редактируйте статью, все картинки тоже доступны, все бесплатно
Редактировать статью?!
Скачать статью в формате PDF
Сохраните результат в MS Word Docx или PDF, делитесь с друзьями, спасибо :)
Категории статей
МГМСУ - инновационный вуз. Инновационный научно- образовательный лекторий. Цикл академических лекций - 2007/2008 «Нанотехнологии, ХХI век»
МГМСУ, МГУ им. М.В. Ломоносова, РАН, 29 ноября 2007 г. Лекция 1. «Нанотехнологии в биологии и медицине»
Лектор - ученый биофизик, доктор физико-математических наук, профессор кафедр биоинженерии и биофизики биологического факультета МГУ им. М.В. Ломоносова Константин Вольдемарович ШАЙТАН.
Нанотехнологии - одно из самых многообещающих направлений в современной науке и особенно в медицине. Ученые уже подошли к границам, за которыми становится возможным не только менять материалы и средства, используемые в сегодняшней медицине и фармакологии, но и качественно улучшать саму биологию и физиологию человека. Вопрос о реализуемости идей нанотехнологии в практической медицине и фармакологии -один из наиболее актуальных сегодня. С определенной вероятностью предполагается, что он будет решен в течение ближайшего десятилетия, а возможно, и раньше.
Уже сегодня российские ученые проводят исследования по некоторым направлениям нанотехнологии, применимых в диагностике и терапии социально-значимых заболеваний человека, таких как онкология, кардиология, инфекционные заболевания и некоторые другие.
Именно поэтому лекция по нанобиотехнологиям, намеченная в МГМСУ на 29 ноября 2007 года, вызвала столь огромный интерес. Полностью заполненный конференц-зал на Долгоруковской приветствовал приезд видных ученых биологического факультета МГУ - Алексея Алексеевича Богданова, академика РАН, д.х.н., завкафедрой химии природных соединений, и основного лектора - Константина Вольдемаровича Шайтана, академика РАН, проф. биофака МГУ, разработавшего теорию фотоконформационного перехода как основы регуляторных процессов в первичных стадиях фотосинтеза, удостоенного премии им. А.А. Красновского. Им развиты теоретические представления о взаимосвязи процессов передачи массы, энергии и информации при функционировании биомакромолекул; представления о топологическом устройстве гиперповерхностей уровней конформационной энергии биополимеров, методы специальных корреляционных функций для подробного и сравнительного изучения динамики биополимеров; им выполнена серия исследований по динамике пептидов и модельных мембран; изучены динамические свойства природных аминокислотных остатков и их гомологов и изомеров; установлены явления динамической симметрии в ряду природных аминокислот; развиты методы изучения коллективных движений в сильно динамически нелинейных молекулярных структурах. Были опубликованы его монографии, учебные пособия, свыше 150 статей, среди которых и статьи в ЖЭТФ, ЖФХ, J. Theoret. 
biol., Hyperfine Int., Photosynth. Res., Macromol. Symp., Biol. Physics. и других изданиях. Развитые К.В. Шайтаном представления вошли в учебники по биофизике (А.Б. Рубин «Биофизика», 1987, т. 1 и 2, М.В. Волькенштейн «Биофизика», 1988). Совместно с ИМПБ РАН он участвует в организации подготовки специалистов по молекулярной динамике; является членом научного совета РАН по биофизике, членом двух специализированных ученых советов при МГУ и ИХФ РАН по защите докторских диссертаций. Областями его интересов являются:
- теоретическая и молекулярная биофизика;
- молекулярная динамика;
- теория химических реакций в конденсированных средах;
- организация науки в условиях переходного периода;
- технология независимой экспертизы.
В президиуме вместе с гостями находились ректор МГМСУ проф. О.О. Янушевич и проректор по науке проф. И.Ю. Лебеденко.
Созданная в зале демократичная обстановка позволила совместно прослушать выступления профессорам, доцентам, аспирантам, ординаторам, интернам и студентам МГМСУ, а также приехавшим гостям. Было подчеркнуто, что такая встреча профессионалов - медиков и биологов -очень актуальна сегодня, когда к программе с хорошим государственным финансированием по нанотехнологиям привлечено огромное внимание со стороны людей бизнеса и нечистоплотных охотников за денежными средствами. Был высказан обоюдный интерес МГУ и МГМСУ в создании регулярного лектория. (Сразу скажем, что следующая лекция планируется на 17 января. Предположительно, лекцию прочитает заведующий лабораторией молекулярной иммунологии ИБХ РАН проф. С.М. Деев. Обычно в его выступлениях, посвященных нанотех-нологиям, наномедицине, делается анализ развития нанотехнологии в медицине по основным группам наночастиц, наноматериалов и наноустройств; по группам заболеваний, имеющим наибольшую актуальность с точки зрения применения нанотехнологий; по отечественным научным центрам и группам исследователей, чья деятельность связана с нанотехнологиями в медицине, а также проводится сравнительный анализ отечественных разработок по медицинским нанотехнологиям с исследованиями зарубежных научных центров и определяются наиболее приоритетные направления развития бионанотехнологий в России.)
В ходе прошедшей первой лекции были подчеркнуты сущностные характеры используемых специалистами терминов «нанобиотехнология», «собирание молекулярных конструкций», «молекулярная электроника», «биомолекулярная электроника»; затронуто происхождение термина «молекулярный челнок», «молекулярный мотор»; объяснено, почему именно паук и его паутина часто украшают обложки изданий по нанобиотехнологиям. Слушателям был приоткрыт мир биомакромолекул - как части наномира (белки, антитела, вирусы можно отнести к наномиру, а бактерии -это уже макромир). Были обсуждены изменения физико-химических свойств объектов при переходе к нанометровым масштабам (зависимость от структуры, ее позиционирования и других физических характеристик -один и тот же нанообъект может в различных условиях проявлять свойства и изолятора, и проводника, что позволяет использовать такие объекты в электронике, точнее в наноэлектронике, создавать суперкомпьютеры с огромной емкостью элементов памяти), были рассмотрены характерные примеры наноструктур органической и неорганической природы (паутина -нановолокно, обладающее прочностными свойствами стали, но при этом ему присуще свойство эластичности; в качестве примера прозвучало, что тяжелый «Боинг» можно поймать паутиновой сетью толщиной в один карандаш). Были представлены фуллерены (С60, С100идр.) со структурой в виде мяча, нанотрубки (углеродные одно- и многослойные), пиподы (фуллерены, запакованные в трубки, многослойные трубки в виде стручка фасоли), графен и др. Волокно из нанотрубок (в том числе и перекрученных в различных плоскостях) способно выдерживать огромные весовые нагрузки; канат из такого волокна - кандидат на «космический лифт». Подчеркнуто свойство биосовместимости наноматериалов, что позволяет в перспективе использовать их для покрытий имплантатов. Нанотехнология основана на принципе наносборки. В докладе были изложены современные представления о взаимодействии наночастиц с клетками и другими биологическими объектами; приведены данные о возможных биологических рисках, возникающих при попадании наночастиц в организм; принципы использования нанотехнологии для адресной доставки лекарств (сейчас часто при разработке технологий адресной доставки применяют термин «наноконтейнер» - целевые молекулы внутри трубок, в том числе и перекрученных), генетического материала, для диагностики инфекций; рассмотрены вопросы молекулярного дизайна нанобиоструктур.
В настоящее время существует уже 1800 различных продуктов, использующих нанотехнологии.
Лектор подробнее остановился на возможностях диагностики, предоставляемых атомно-силовой микроскопией. Лучшие атомно-силовые микроскопы (работающие по принципу «ощупывания объекта иглой») позволяют различить на поверхности образца отдельные атомы, рассмотреть рельеф, взаимодействие частиц в атомном масштабе, прочувствовать некоторые свойства.
Было также подчеркнуто то, насколько велика проблема подготовки кадров для нанообласти, подготовка студентов, компетентных в этой области, - для таких специалистов важно мультидисциплинарное образование, насколько сложна экспертиза технических задач, всегда опасна возможность расхищения денежных средств.
В дискуссии, состоявшейся в конце лекции, для стоматологов был важным вопрос, как уже сегодня можно использовать нанобиотехнологии. Более определенно лектор сослался на нанопокрытия - для улучшения свойств биосовместимости (в том числе при дентальной имплантологии).
17 января 2007 года планируется проведение второй лекции по нанобиотехнологиям; в гости ожидается профессор СМ. Деев (ИБХ РАН, руководитель лаборатории молекулярной иммунологии), который продолжит тему нанотехнологий и наномедицины. Обычно в своих выступлениях профессор (вместе со своими коллегами) делает анализ развития нанотехнологий в медицине по основным группам наночастиц, наноматериалов и наноустройств; по группам заболеваний, имеющим наибольшую актуальность с точки зрения применения нанотехнологии; по отечественным научным центрам и группам исследователей, чья деятельность связана с нанотехнологиями в медицине, а также проводит сравнительный анализ отечественных разработок по медицинским нанотех-нологиям с исследованиями зарубежных научных центров и определяет наиболее приоритетные направления развития бионанотехнологий в России.
В следующем номере мы также расскажем о прошедшей в Доме правительства Москвы выставке по нано-технологиям (5-7 декабря), о медицинском круглом столе (6 декабря), посвященном использованию нанотехнологий в этой области.
Материал подготовила Галина МАСИС
Источник: www.dentoday.ru
