Контактная информация|Архив журнала|Организации потребителей|карта сайта|rss|сделать стартовой
 
 

test.org.ua

Центр Экспертиз ТЕСТ

Помогаем делать правильный выбор!

Украина, Киев / четверг / 28.10.21
Тесты и исследованияПолезно знатьО молоке начистотуЗнак КачестваОплата
Все тесты: А-Я
Разделы
Питание
Детское
Здоровье / Косметика
Авто / Вело
Электротехника
Стройка
Промтовары
Услуги
Новый чудо-материал: золотые "нанососиски"05.08.09
Золото в слитках
Много лет химики считали золото самым "скучным" элементом всей таблицы Менделеева - из-за его химической инертности. Теперь же оказалось, что наночастицы золота обладают уникальными физическими и химическими свойствами.
 
Какие ассоциации вызывает у вас слово "золото"? Золотое кольцо на пальце, золотые зубные коронки, слитки золота в банковском сейфе, биржевая цена на золото - вот, пожалуй, и все. Однако в последнее время золотом заинтересовались ученые. Дело в том, что все мы воспринимаем золото в качестве благородного металла, химически чрезвычайно инертного, забывая, что оно обладает и рядом весьма примечательных свойств, делающих его ценным материалом в самых разных технологических областях, а также в медицине.

Потому что золото может проявлять и весьма значительную химическую активность, но только не в макро-, а в микромире. Вернее, в еще более мелком наномире. Этим наночастицам с необычными свойствами было посвящено немало докладов на 5-й международной научной конференции "Золото-2009", прошедшей на минувшей неделе в Гейдельберге. "20-30-40 нанометров в длину имеют эти палочки, эти сосиски", - так описывает относительно новую форму золота Майкл Корти (Michael Cortie), профессор нанотехнологии Технического университета в Сиднее.

Алхимия жива и сегодня
Это солнце (символ золота у алхимиков) сложено из 20 тысяч наночастиц золота. Эти наночастицы были открыты тайваньскими учеными в 1997 году, причем практически случайно. А технология их получения и вовсе предложена всего несколько лет назад. Отчасти она напоминает таинственную рецептуру алхимиков, потому что Майкл Корти и его коллеги сами понятия не имеют, какие механизмы и химические реакции требуют именно таких действий: "Для начала мы берем раствор реактива - одной из солей золота, - затем доливаем туда изрядное количество поверхностно-активного вещества, потом добавляем несколько капель раствора нитрата серебра и еще некоторое количество аскорбиновой кислоты. Теперь мы ждем примерно час - и получаем ярко-розовый или ярко-синий раствор золотых нанопалочек".

Почему в результате такой процедуры образуются наночастицы золота и почему они имеют форму миниатюрных сосисок, профессор Майкл Корти действительно не знает, зато он знает другое: "Они обладают поистине уникальными свойствами - в первую очередь, в том, что касается взаимодействия со светом. Например, они способны чрезвычайно эффективно поглощать световое излучение, причем частотный диапазон зависит от линейных размеров частицы. Поскольку мы сегодня умеем получать золотые нанопалочки строго определенной величины, мы можем заранее выбрать цвет, который они должны будут поглощать - красный, или синий, или зеленый. Короче, все цвета радуги".
Солнце светит, но не греет
Золото облагородит наши стеклопакеты. Идей и предложений, как использовать эти свойства, хватает. Ученые думают о новых свето- и цветочувствительных сенсорах, о новых оптических носителях информации, о жидкокристаллических экранах нового поколения, о солнечных батареях с повышенным коэффициентом полезного действия. А сам Майкл Корти разрабатывает специальное теплоизоляционное покрытие на основе золотых нанососисок для оконных стекол. "Летом все мы страдаем оттого, что солнце слишком сильно прогревает наши дома и офисы, - говорит профессор. - Поэтому инженеры уже давно пытаются создать такие окна, которые пропускали бы свет, но отражали бы тепло. Подходов к решению этой проблемы предложено немало, но наиболее перспективными нам представляются именно нанопалочки золота строго определенного размера. Во-первых, они поглощают тепловое излучение солнца на редкость эффективно, а во-вторых, они не выцветают со временем - в отличие от других покрытий того же назначения".

Идея хороша еще и тем, что прозрачный полимерный раствор, содержащий золотые наночастицы, можно будет наносить на уже имеющиеся окна, то есть такая обработка не требует замены стекол. Правда, тут ученым еще предстоит поработать, потому что найти подходящий полимер, обладающий достаточной стойкостью к воздействию ультрафиолетовых лучей, им пока не удалось. Зато представление, будто такое золотое покрытие окажется большинству потребителей просто не по карману, профессор Корти решительно опровергает: "Конечно, чтобы добиться желаемого эффекта, концентрация золотых наночастиц в растворе должна быть не ниже определенного уровня. Однако эта концентрация не так уж велика: на обработку одного квадратного метра стекла уйдет золота не более чем на 2 евро".

В хранилище Федерального банка Германии
Благодаря своим уникальным свойствам наночастицы золота вскоре найдут применение не только в технике, но и в медицине - например, в борьбе с резистентными бактериями, а также в диагностике и терапии раковых заболеваний.
 
Наночастицы золота - "золотые нанососиски", как именует их один из ведущих в мире специалистов по изучению золота австралийский профессор Майкл Корти (Michael Cortie), - благодаря своим уникальным физическим свойствам уже в ближайшее время должны найти применение не только в технике, но и в медицине.

Например, в борьбе с мультирезистентными бактериями, то есть с патогенами, невосприимчивыми к основным антибиотикам. Сегодня это одна из самых острых проблем медицины. Некоторые ученые делают ставку на светочувствительные антибиотики, выработать резистентность к которым бактериям гораздо труднее.

Майкл Уилсон (Michael Wilson), микробиолог медицинского колледжа Лондонского университета, поясняет: "Речь идет о веществах, поначалу вообще не обладающих бактерицидными свойствами. И лишь под действием света строго определенной частоты они, как сказать, активизируются и синтезируют яды, смертельные для патогенных бактерий".

Нанозолото усиливает действие антибиотика
В некоторых странах - прежде всего, в Канаде, - светоактивными антибиотиками уже сегодня лечат, например, пародонтоз. Они могут найти применение и в терапии раневых и кожных инфекций. Поскольку нанопалочки золота, как оказалось, обладают способностью - в зависимости от своих линейных размеров - поглощать свет той или иной частоты, Майкл Уилсон предложил теперь прием, существенно повышающий действенность светоактивных медикаментов.

В буквальном смысле слова "золотой трюк": "Мы обнаружили, что при добавлении очень небольшого количества наночастиц золота эффективность антибиотика заметно повышается, - говорит исследователь. - В некоторых случаях мы наблюдали двукратное увеличение эффективности. То есть, добавляя к антибиотику наночастицы золота, мы можем подавить гораздо больше патогенных бактерий и за более короткое время".

При этом ученый признает, что механизм, лежащий в основе этого эффекта, пока не вполне понятен. Можно лишь предположить, что наночастицы золота усиливают воздействие света на антибиотик, и тот производит больше смертельного для бактерий яда. Правда, прежде чем внедрять золотосодержащий антибиотик в клиническую практику, необходимо проверить, не представляют ли угрозу для здоровья человека сами золотые наночастицы.

"Зато такое покрытие можно уже сегодня применять в больницах в качестве бактерицидной краски для стен, - полагает Майкл Уилсон. - Света обычных люминесцентных ламп вполне достаточно, чтобы активизировать это покрытие. И тогда оно станет смертельным для любой бактерии".

Нанозолото идентифицирует опухолевую ткань
Раковые клетки - мишень для наночастиц золота. Ивонна Коль (Yvonne Kohl), научная сотрудница Института биомедицинских технологий имени Фраунгофера в городке Санкт-Ингберт в земле Саар, хочет использовать наночастицы золота в другой сфере медицины - для ранней диагностики рака предстательной железы. Для этого пациенту вводится в кровоток физиологический раствор, содержащий - в очень небольшой концентрации - золотые нанопалочки. На эти наночастицы предварительно нанесено специальное покрытие из антител, реагирующих на раковые клетки.

Благодаря антителам наночастицы концентрируются в опухолевой ткани. А затем медики направляют на исследуемый орган инфракрасный лазер малой мощности. "Свет лазера поглощается наночастицами золота, при этом они излучают ультразвуковые и тепловые волны, регистрируемые специальным сенсором, - говорит Ивонна Коль. - Визуализация этих сигналов позволяет получить картинку, на которой опухоль видна гораздо лучше, чем при традиционной сонографии. Важное преимущество этого метода состоит и в том, что он дает возможность заглянуть глубже под кожу, обнаружить опухоли и метастазы в тканях, лежащих более глубоко".

До сих пор, правда, все эти эксперименты проводились только в клеточных культурах, однако Ивонна Коль надеется, что года через два уже можно будет приступить и к клиническим испытаниям на пациентах.

Столь же многообещающей представляется и еще одна идея. Она состоит в том, чтобы использовать наночастицы золота, концентрирующиеся в опухолевой ткани, не только для диагностики, но и для терапии рака. Профессор Майкл Корти поясняет: "Мы вводим нанопалочки золота в опухолевую ткань - будь то с помощью антител или каким-то иным способом, - а когда они займут нужное положение, облучаем их инфракрасным лазером определенной длины волны.

В результате наночастицы раскаляются так сильно, что разрушают окружающие раковые клетки. Такова идея. Над ее практической реализацией трудятся разные группы ученых по всему миру - и мы в том числе". Следует, впрочем, иметь в виду, что даже при самом благоприятном стечении обстоятельств новый метод терапии войдет в клинической практику не раньше чем лет через восемь.

DW-world.de
Автор: Владимир Фрадкин
Редиктор: Дарья Брянцева

Коллеги, друзья и партнеры
Copyright©НИЦНПЭ ТЕСТнаписать намперейти вверх
 
 
TopList