«Нанотехнология – бұл нәтижесі микроскопта да көрінбейтін үлкен инвестиция».
Игорь Марсеник
Аңдатпа. Қазіргі таңда «микро әлемге» қатысты жинақталған барлық білім мен тәжірибе ғылымда «нанотехнология» деп аталатын жаңа бағытқа біріктірілді. Олардың бағыты қатерлі ісік, қант диабеті, созылмалы жүрек жеткіліксіздігі, АИТВ/ЖИТС сияқты ең шұғыл және емделуі қиын ауруларды диагностикалау мен емдеуге бағытталған. Мақалада жаңа құрылымдық материалдар мен құнды фармацевтикалық препараттарды шығару үшін өте перспективалы болып келетін нанобөлшектер қарастырылған.
Прогресс – бұл кездейсоқтық емес, қажеттілік. Қазіргідей ауқымды масштабтағы өркендеуді, технологиялық прогрессті, автоматизацияны бірде-бір ұрпақ көрмеген. Мәселен, қазіргі заманғы медицина, денсаулық сақтау ұйымдары соңғы онжылдықта бұрын қол жетімсіз болып көрінетін деңгейлерге көтерілді. Наноиндустрия ғылым мен технологиядағы ең перспективалы бағыт болып табылады. АҚШ, Жапония, Ресей, Қытай және ЕО елдерінің жетекші экономикалық державалары қазіргі уақытта күн сайын өсіп келе жатқан наноиндустрия нарығын қалыптастыруда. Сондықтан біз, Қазақстан үшін, ХХІ ғасыр экономикасына, әлеуметтік өміріне және өнеркәсібіне орасан зор ықпал ететін ғылым мен техниканың осы мүлдем жаңа саласына енуді бастау маңыздылығын жеткізуіміз қажет [1, 2].
Фармация саласындағы негізгі мәселелер.
Фармация саласында жаңа дәрілік заттарды құру және зерттеу, фармацевтикалық және биофармацевтикалық талдау әдістерін жасау негізгі мәселеге айналып отыр. Қол жетімді дәрі-дәрмектердің үлкен арсеналына қарамастан, жаңа тиімділігі жоғары дәрілерді іздеу проблемасы өзекті болып қала береді. Сондай- ақ, қазіргі таңда дәріханалардың сөрелеріне қойылған дәрі-дәрмектердің 90 пайыздан астамы жасанды түрде синтезделеді, тіпті егер олар табиғатта кездессе де, оларды табиғи жағдайда өсіруден гөрі зауытта жеке компоненттерден жасау тиімдірек. Осылайша, заманауи технологиялырының арқасында біліміміз өсіп-дамып, медицинаның міндетті түрде бір орында тұрмайтынына көзіміз жетті. Қазіргі таңда медицинада дәрі-дәрмектердің рөлі үнемі өсіп келеді. Бұл бірнеше себептерге байланысты, олардың негізгілері:
- бірқатар ауыр аурулар әлі де дәрі-дәрмектермен емделінбейді;
- бірқатар дәрі-дәрмектерді ұзақ мерзімді қолдану төзімді патологиялардың қалыптасуына әкеледі және олармен күресу үшін басқа әсер ету механизмі бар жаңа препараттар қажет;
- микроорганизмдердің эволюция процестері жаңа аурулардың пайда болуына әкеледі, ал оларды емдеу үшін тиімді дәрілік заттар қажет;
- қолданылатын кейбір дәрілер жанама әсерлер тудырады, сондықтан қауіпсіз дәрілерді жасау өте маңызды.
Сондықтан, біз атомдар мен молекулаларға тікелей қатысты барлық техникалық процестерді біріктіретін ғылымға- нанотехнологияға жүгінеміз. Нанотехнологиялық зерттеулердегі негізгі өлшем бірлігі нанометр – метрдің миллиардтан бір бөлігі. Мұндай бірліктерде молекулалар мен вирустарды, ал қазір тіпті компьютерлік чиптердің жаңа буынының элементтерін де өлшеу үшін қолданылады. Себебі дәл осы наномасштабта біздің ағзамызда барлық негізгі физикалық процесстер жүреді. Табиғаттың өзі адамды нанообъектілер жасау идеясына итермелейді. Кез келген бактерия, шын мәнінде, наномашиналардан тұратын ағза: ДНҚ мен РНҚ ақпаратты көшіреді және жібереді, рибосомалар амин қышқылдарынан ақуыздар түзеді, митохондриялар энергия шығарады және т.б. Енді ғылымның дамуының осы кезеңінде бұл құбылыстарды көшіріп, жетілдіру идеясы ғалымдардың басты мақсатына айналды.
Нанотехнологияның медициналық тәжірибеде қолданылуы: Медициналық- инновациялық технологиялар- адам өмірін ұзарту мен сақтап қалыптудың негізгі кепілі. Олар аурулардың алдын- алу мен диагностикалаудың жаңа әдістерін, сондай- ақ ауруларды бақылау мен емдеудің жаңа препараттары мен тәсілдерін ұсынады. Нанотехнологияны медицинада қолданудың 5 негізгі бағыты бар: белсенді дәрілік заттарды жеткізу, нанометр деңгейінде емдеудің жаңа әдістері мен құралдары, in vivo диагностикасы, in vitro диагностикасы, медициналық импланттар. Наномедицина саласында белсенді жұмыс істейтін фармацевтикалық өндіруші компаниялардың 50%-дан астамы белсенді дәрілік заттар жүйелерін әзірлеу нанотехнологияны нысана-ағзалар мен тіндерге жеткізу үшін пайдаланады. Мұндай жүйелерді қолданудың жетекші бағыттарының бірі – онкология.
Нанороботтар – дәрінің биожетімділігін арттырушылар. Наноробот – заттарды дәл және атомдық деңгейде құрастырып, басқара алатын машина. Ағзаға атом және молекулалық деңгейде әсер етеді. Жоғары дәлдікпен микрохирургиялық операцияларды орындайды, қан ұйығыштарын алып тастайды, жараларды тігеді. Олар жасушалық және молекулалық деңгейде ауруларды тез және арзан диагностикалайды және дәрі- дәрмектерді ағзамыздың қол жетімді емес аймақтарына тиімді түрде жеткізеді. Нанороботтар – адам ағзасында жасушаны қалпына келтіре алады, осылайша адамдарды қатерлі ісіктен айығуы немесе протездің орнына жаңа аяқтың өсуі мүмкін болады. Олар оны қоршаған молекуладан және тағы басқа заттардан жинау арқылы қалпына келтіреді. Ең ықтимал қолданылуларға жатады: 1) Атеросклерозды емдеу, ал бұл артериялардың қабырғаларында бляшка пайда болаған жағады білдіреді. Нанороботтар бляшкаларды кесіп тастау арқылы көмектеседі; 2) Тромбтарды бұзу. Қан ұйытқыштар бұлшықеттің өлуінен бастап инсультке дейін әртүрлі асқынуларды тудыруы мүмкін. Нанороботтар осы тромбтарға барып, олардың құрлымын бұза алады. 3) Бүйрек тастарын бұзу.
Қорытындылай келе, нанотехнология біздің ауруларға қарсы соғысымызда одақтас рөл атқара алатындығы және оны жаңа деңгейге көтере алатындығы жайлы нақты зерттеулер жүргізілуде. Нанобөлшектерді өте қарапайым әдістермен алуға болады, олардың көпшілігі мүлдем қауіпсіз және біз қазір қолданатын дәрі-дәрмектерге қарағанда белгілі бір аурулармен күресуде әлдеқайда тиімді. Мақаланың негізі нанотехнологияның түп атасы Эрик Дрекслердің сөзіне негізделген: «Нанотехнология медицинаға іргелі серпіліс әкеледі».
Әдебиеттер
1. Кац Е.А. фуллерендер, көміртекті нанотүтікшелер және нанокласттар: формалар мен идеялардың асыл тұқымы. — М.: ЛКИ, 2008.
2. Pokropivny V.V., Skorokhod V.V. New dimensionality classifications of nanostructures // Physica E, 2008, v. 40, p. 2521–2525.