Наномагниты – вместо лекарств

Электроника в медицине уже давно была ключом к мониторингу, диагностированию и предсказанию заболеваний. Однако, в прошедшем году было показано, что электромагнитные поля излечивают рак у крыс, а в этом году установили, что магнитное поле уменьшает воспалительные процессы после ранений.

И вот инженеры-биомедики Детского госпиталя (Children's Hospital, Бостон), работая совместно с физиками Гарвардского университета (Harvard University), продемонстрировали наночастицы, которые могут связываться с той же ячейкой рецептора, как это делают лекарства, и привести к тому же эффекту в присутствии магнитного поля, но уже без побочных последствий, возможных в фармацевтике.

«Мы запрягли биологическую систему управления. Мы можем ею управлять с помощью магнитных полей» — говорит Дон Ингбер (Don Ingber), специалист по биологии сосудов в Детском госпитале, в котором по совместительству работают физики Гарвардского университета. В исследованиях также принимали участие исследователи биоинженерного факультета Калифорнийского университета в Беркли (University of California at Berkeley). Специалисты по инвазивной терапии отметили, что магнетизм участвует в управлении биологическими процессами, обычно контролируемыми гормонами. Новая наука, названная изобретателями нанобиотехнологией, изучает возможность управлять биологическими процессами на клеточном уровне с помощью наномагнитов. До сих пор это было возможно только фармацефтически при почти неизменном появлении отрицательных побочных эффектов.

Наночастицы, используемые в исследованиях, имели диаметр 30 нм с сердечником в 5нм и были покрыты антигенами, которые могли связаться только с ячейками-рецепторами, имеющими особые антитела. Наночастицы не проявляют себя, пока не будут активированы внешним магнитным полем, которое побуждает их собираться в кластер, как бы иммитируя лекарственный эффект и тем самым запуская каскад биохимических сигналов внутри клетки. Специфичные эффекты позволяют вскрывать в клетках поры, через которые внутрь проникает кальций и вызывает сигнал, распространяющийся дальше по нерву.

Ученые намерены использовать этот метод для контроля над физиологическими процессами, такими как ритм сердца и другие мышечные сокращения. Так как металлические наночастицы парамагнитны, они могут быть намагничены или размагничены снова и снова, позволяя их использовать взамен сегодняшнего имплантируемого электронного стимулятора сердца. Далее ученые планируют подключать отдельные ячейки к внешним инструментам, чтобы посредством внешнего магнитного поля отслеживать и запускать сложные биологические процессы без физического контакта с субъектом. Например, диабетик мог бы запустить производство инсулина в своем теле магнитной стимуляцией своих собственных желез вместо укола инсулина.

Военные заинтересованы в использовании нанобиотехнологии для автоматического запуска производства антидотов в теле солдат, когда они попадают в зону токсичного или инфекционного поражения. Соответствующие исследования финансируются Агентством перспективных оборонных исследований ( DARPA) и Министерством обороны США.

Строительство дорог с помощью нанотехнологий
«Вместо щебня — полимерцемент¬огрунт!»

Недавно в Тюмени была представлена новая уникальная технология для дорожного строительства. Участие в презентации принимали представители областного правительства, администрации города, руководители крупных предприятий. Им было предложено возводить дороги с помощью… нанотехнологий.

Научными исследованиями способов укрепления грунта в мире занялись еще в конце XIX века. В 30-е годы XX века сформировалась теоретическая база данного направления, вскоре появились первые дороги, взлетные аэродромные полосы. В XXI веке на помощь пришли нанотехнологии, о необходимости развития которых в последние годы часто повторяют на самом высоком уровне.

В основе новой технологии лежит применение цементно-грунтовых смесей со специальными добавками-пластификаторами на основе ренолита.
Добавка легко растворяется в воде, не токсична, а физико-химические процессы при ее использовании происходят на молекулярном уровне.

Полученный «на выходе» полимерцементогрунт с успехом заменяет привычные щебеночные покрытия. Кроме того, значительно уменьшается стоимость дорожных работ. Да и укладывать полотно можно при низкой температуре воздуха — до минус 10 градусов. А главное, благодаря новому покрытию сами дороги станут служить намного дольше и о «ямочном» ремонте можно будет забыть.

В 2007 году данная технология уже использовалась в Тюменской области при строительстве участка автодороги Сорокино — Знаменщиково протяженностью 1 тысяча метров. Еще одним экспериментальным объектом является территория нового завода компании «Бенат». А главные «полевые испытания» полимерцемент¬огрунта состоялись в Москве, на полигоне МАДИ, при участии представителей Министерства транспорта Российской Федерации и правительства Москвы.

Кстати, вот какое мнение о данной технологии высказал в интервью «Российской газете» министр транспорта РФ Игорь Левитин:
Уже оборудован опытный участок дороги (имеется в виду Тюменская область. — Д.Н.). Теперь будем смотреть, как он себя поведет. Технология действительно очень перспективная. И с ее помощью можно неплохо сэкономить на строительстве и содержании дорог. Кстати, в СССР была такая технология, но ее у нас «одолжили» за границей. А теперь мы ее воспринимаем как необыкновенное чудо. Это говорит о нашем небрежном отношении к собственным научным разработкам.