Виктор Балабанов - Нанотехнологии. Правда и вымысел
Нанотехнологии, косметология и медицина
Никто не знает, что будет с вашей рукой, когда вы ее намажете. И никакого нано там нет. Просто модное слово взяли.
С. Иванов, вице-премьер Правительства Российской Федерации
В начале хотелось повторить слова, озвученные одним из нас в интервью интернет-изданию «АиФ-онлайн» под заголовком «Косметика с нанотехнологиями – научное чудо или рекламный трюк?» о твердом убеждении, что настоящую революцию нанотехнологии сначала произведут именно в медицине, а впоследствии полученные результаты дадут мощный толчок к развитию и других отраслей.
По многочисленным прогнозам, химерные нанобиоструктуры (созданные на основе генетически модифицированных вирусов, молекул нуклеиновых кислот энзимов и имеющие возможность транспортировать по организму медицинские нанодатчики, лекарственные препараты и даже ремонтные клетки) будут разработаны в ближайшие 10–12 лет, а уже через 15 лет войдут в повседневную практику подобно прививкам или флюорографическому обследованию.
Подобного мнения придерживаются многие современные ученые-футурологи, в том числе Рей Курцвейл. Он говорит: «Возможно, мои рассуждения покажутся кому-то неправдоподобными, но искусственные поджелудочные железы и нервные волокна существуют уже сейчас».
В соответствии с выдвинутым им Законом ускоряющейся отдачи, ученый заявляет: «Я и многие мои коллеги полагаем, что примерно через двадцать лет в нашем распоряжении окажутся средства для повторного биологического программирования человеческого организма. Таким образом, мы сможем остановить, а затем и полностью свести старение на нет» .
В своей книге «Сингулярность уже близка» [17] ученый фактически предсказывает наступление биологического бессмертия человека, но бессмертия относительного, основанного на нано-биотехнологическом ремонтном воздействии на органы и саму сущность человека.
В относительно скором будущем, утверждает футуролог, нанороботы, введенные в кровь, сделают функционирование сердечно-сосудистой системы человека в тысячи раз более эффективной. «Через 25 лет мы будем в состоянии пробежать олимпийскую спринтерскую дистанцию за 15 с в буквальном смысле на одном дыхании или плыть под водой четыре часа без кислорода», – говорит он.
Рей Курцвейл уверенно заявляет, что с помощью нанотехнологий можно будет создавать жизнеспособные ткани для восстановления пораженных болезнью или врожденных дефектных органов человеческого тела.
«Пострадавшие от сердечных приступов, даже не пожелавшие пересадить себе доступное по цене бионическое сердце, смогут жить без опаски, периодически наведываясь к врачу для проведения небольшой операции, потому что управляемые нанороботами клетки их собственной крови будут поддерживать организм в нормальном состоянии», – утверждает он.
В связи с вышесказанным, нам кажется несколько странным называть человеком (с его природной уязвимостью, чувствами, пороками, верой в Бога и т. д.) кибернетическое существо, напичканное нанодатчиками, частично собранное из биологических и синтетических полимерных материалов.
Идеи и предсказания Курцвейла, как и ряда других футурологов от нанотехнологий, вступают в неразрешимый конфликт с христианской моралью и поэтому категорически отвергаются церковью.
Пожалуй, на этом стоит остановиться и поговорить о более приземленных делах и проблемах. Самый яркий и простой пример использования нанотехнологии в медицине и косметике – обыкновенный мыльный раствор, обладающий моющим и дезинфицирующим действием. В нем образуются наночастицы, мицеллы – частицы дисперсной фазы Золя (коллоидного раствора), окруженные слоем молекул или ионов дисперсной среды. Мыло – чудо нанотехнологии, уже бывшее таковым, когда никто и не подозревал о существовании наночастиц. Однако этот наноматериал не является главным для развития современных нанотехнологий в здравоохранении и косметологии.
История, сделав круг, снова вернулась к нанотехнологиям в области дезинфицирующих средств. Мы уже неоднократно рассказывали в данной книге о бактерицидных свойствах наночастиц серебра, используемых в различных дезинфицирующих материалах, включая краску, одежду и даже напитки.
Речь уже не идет о простом мыльном пузыре, а о современных нанотехнологических разработках в данной области американской компании EnviroSystems. Ученые и технологи компании создали высокоэффективное дезинфицирующее, но безопасное для человека и животных средство EcoTru®. В нем используются наночастицы, которые, проникая внутрь бактерий, уничтожают их изнутри. Они действуют очень избирательно, поражая только бактерии и микробы.
Президент EnviroSystems Диана Хоффман (Diana Hoffman) утверждает, что EcoTru ® значительно снижает распространение широкого диапазона возбудителей инфекционных заболеваний, включая вирус СПИДа, кишечную палочку, сальмонелл. Препарат за пять минут убивает чрезвычайно жизнеспособную бациллу туберкулеза.
Еще в 2003 году компания получила от Агентства по охране окружающей среды США (US Environmental Protection Agency) разрешение на использование своего дезинфицирующего средства на поверхностях, контактирующих с пищевыми продуктами. В настоящее время средство может успешно применяться в ресторанах, гостиницах, столовых и на предприятиях пищевой промышленности: заводах по производству напитков, пивоваренных заводах, молокозаводах и при мясо– и рыбопереработке. При этом практически отпадает необходимость в использовании защитной одежды и резиновых перчаток для персонала, работающего с этим препаратом.
Другим древнейшим применением наноматериалов в косметологии оказался тот факт, что красящие вещества, использовавшиеся аборигенами Австралии для нанесения ярких боевых раскрасок, а также краска для волос древнегреческих красавиц тоже содержали наночастицы, обеспечивающие очень длительный и стойкий окрашивающий эффект.
В работах Центра исследований и реставрации французских музеев (Centre de recherche et de restauration des musees de France) под руководством доктора Филиппа Вальтера (Philippe Walter) указывается, что древний процесс окрашивания волос в черный цвет, применявшийся египтянами, греками, а затем и римлянами, основан на применении минерала галенита (дисульфида свинца).
Натуральную (природную) черную окраску волосы имеют из-за наличия в поверхностном слое скоплений частиц меланина размером около 300 нм. Так как частицы галенита диаметром всего около 5 нм (сопоставимы по размеру с квантовыми точками), проникая в структуру волос при окраске, играют роль меланина, достигается устойчивое окрашивание. Достоинством древнего способа окрашивания является минимальное негативное влияние на механические свойства волоса.
Наверное, уже многие встречали в открытой продаже так называемую шунгитную воду, производители которой уверяют нас в ее уникальных оздоровительных свойствах, якобы полученных в результате воздействия на нее природных фуллеренов (рис. 75). Расскажем о такой воде немного подробнее. Дело в том, что в Карелии вблизи Онежского озера многие века существовал целебный источник, возле которого еще российский император Петр I повелел построить первый в России курорт «Марциальные воды». Люди издревле использовали целебные свойства этой воды. Особенностью ее является тот факт, что такую воду нельзя долго хранить – через несколько часов она теряет свои уникальные свойства.
Рис. 75. Бутылка марциальной воды
Проведенные в Украине и Карелии исследования показали, что марциальная вода является следствием воздействия на нее фуллеренов, содержащихся в природном минерале шунгите. Ученые считают, что происхождение шунгита, скорее всего, явилось следствием падения большого углеродного метеорита. Каждая молекула фуллерена способна формировать и удерживать вокруг себя водный кластер, размеры которого во много раз больше его собственного диаметра. Это связано с тем, что в обычной воде (Н2О) состояние и количество образующихся кластеров нестабильно (мерцающее). Кластеры существуют миллиардные доли секунды (наносекунды) и распадаются, а затем образуются вновь, то есть мерцают.
Эти водные кластеры способны оказывать антиоксидантное действие, то есть улавливать свободные радикалы, являющиеся «обломками различных органических соединений» и разрушающие живой организм. Высокими антиоксидантными свойствами обладают витамины А, С, Е, янтарная кислота и ряд других веществ.
Проведенные исследования с применением марциальных вод указывают на высокий оздоровительный эффект при раковых заболеваниях, атеросклерозе, диабете, болезнях почек и печени, нарушениях в работе мозга и т. д.
Однако у этих исследований есть и свои противники. Ряд ученых выражают озабоченность в связи с открытой продажей шунгитовой воды именно потому, что в ней, в отличие от марциальных вод, могут находиться и фрагменты фуллеренов, которые, как известно, крайне нестабильны. Употребляя воду, настоянную на шунгите, человек может выпить не только полезные кластеры. Фуллерены или их осколки с легкостью преодолевают гематоэнцефалический барьер, то есть проникают в живые ткани, в том числе и мозг. В то же время эти наноразмерные частицы могут еще и транспортировать на себе самые разные вещества, которые в норме барьер не проходят и в нервные ткани не проникают.
