В последние десятилетия в области получения и применения неорганических наночастиц для медицинских и биологических целей активно работают ученые разных стран, в том числе сотрудники Института химии твердого тела УрО РАН. О последних разработках группы исследователей из лаборатории нестехиометрических соединений ИХТТ рассказала «НУ» ведущий научный сотрудник, кандидат физико-математических наук Светлана Ремпель.
— Благодаря уникальным физико-химическим свойствам наноматериалы можно применять в качестве флуоресцентных меток нового поколения, для очистки сточных вод, для реконструкции дефектов биологических тканей и создания костных каркасов, для доставки лекарств к цели. В биомедицинских разработках ученые нередко используют решения, подсказанные самой природой. Например, эффект лотоса, с поверхности лепестков которого скатываются капли и грязь, послужил идеей для изготовления покрытий. Наблюдения за гекконом — ящерицей, способной ползать по абсолютно гладкой поверхности благодаря строению лапки, оканчивающейся нанострукурами, помогли создать роботов, которые могут двигаться по гладкому стеклу.
В нашей лаборатории накоплен большой опыт получения и исследования кристаллической структуры и физико-химических свойств нестехиометрических сульфидов и оксидов в наносостоянии.
Один из интересных классов новых материалов — полупроводниковые люминесцентные наночастицы, которые еще называют квантовыми точками. На их основе разрабатываются флуоресцентные метки нового поколения. Первые наши опыты были связаны с люминисцентными наночастицами сульфида кадмия, теперь мы работаем и с другими сульфидами, например, серебра. Совместно с коллегами из НИИ вирусных инфекций (Екатеринбург), где собрана богатая база клеточных структур, нам удалось изучить механизм проникновения квантовых точек в клетку, установить влияние их концентраций на возможность визуализации и интенсивность люминесценции. Коллоидные наночастицы позволяют наблюдать за жизнедеятельностью клетки, за тем, как она меняется при заражении вирусом и его размножении. В частности, с помощью квантовых точек сульфида кадмия можно в динамике видеть изменение клеток под действием такого коварного патогена, как цитомегаловирус.