CC BY
6
воды составляют изменения в параметрах решетки наночастиц и полиморфных льдов, структуре и зарядовом состоянии волновых пакетов, их динамических характеристиках. Достаточно очевидно, что введение таких биоактивных наночастиц в организм (в том числе и при неконтактном действии через изменения в составе биологической жидкости) будет вызывать рассогласование резонансных состояний в биосистемах и влиять на их жизнеспособность.
Литература
1. Авраменко С. В. и др. Способ и устройство для од-нопроводной передачи электрической энергии без омических потерь. — Пат. № 61463.873 III США от 10.05.2000 г.
2. Бородюк Н. Р. Кровь — живое существо. Биоэнергетические механизмы приспособительных реакций.
- М„ 1999.
3. Будущее открывается квантовым ключом / Авраменко Р. Ф. и др.; Под ред. В. И. Николаевой, А. С. Пашины. — М., 2000.
4. Верин О. Г. Природа элементарных частиц, квантовая теория и великое объединение. — М., 2005.
5. Вода — космическое явление / Под ред. Ю. А. Рах-манина, В. К. Кондратова. — М., 2002.
6. Вудворд Ф. М. Теория вероятности и теория информации с применением к радмиолокации. — М., 1955.
7. Казначеев В. П., Михайлова Л. П. Биоинформационная функция естественных электромагнитных полей. — Новосибирск, 1985.
8. Клембовский А. И., Сухорукое В. С. // Арх. пат. — 1997. - Т. 59, № 5. - С. 3-7.
9. Клембовский А. И., Сухорукое В. С. //Вестн. Рос. АН.
- 2007. - Т. 7, № 4. - С. 62-69.
10. Пикаев А. К. Сольватированный электрон в радиационной химии. — М., 1969.
11. Пригожин И., Стенгерс И. Время, хаос, квант. К решению парадокса времени: Пер. с англ. — М., 2003.
12. Санитарно-химический контроль в области охраны водоемов / Под ред. А. П. Ивицковой. — М., 1964.
13. Соколов В. И., Станкевич И. В. // Успехи химии. — 1993. - Т. 62, № 5. - С. 455-472.
14. Стехин А. А., Яковлева Г. В., Севастьянова Е. М. // Техника КВЧ, СВЧ и оптических частот. — 2006. — № 2. - С. 21-37.
15. Суздалев И. П. Нанотехнология: физико-химия на-нокластеров, наноструктур и наноматериалов. — М., 2006.
16. Харт Э., Анбар М. Гидратированный электрон: Пер. с англ. — М., 1973.
17. Шебшаевич Л. Г., Алексеев А. А. Жизнь — кибернетическая медико-биологическая системность. — М., 2001.
18. Шмальгаузен И. И. Организм как целое в индивидуальном и историческом развитии,— М., 1982.
19. Шмидт В. В. Введение в физику сверхпроводников. М., 2000.
20. Buntar V., Sawerzopf F. M., Weber H. W. // Aust. J. Phys. - 1997. - Vol. 50. - P. 329-361.
21. Cercek B. // Int. J. Rad. Phys. Chem. - 1971. - Vol. 3.
- P. 231-237.
22. Gerchikov L. G. // Phys. Rev. Lett. - 1998. - Vol. 81.
- P. 2707-2710.
23. Shehd D. // Science. - 2001. - Vol. 292. - P. 2462.
24. Sukhorukov В. I., Montrel M. M. // Biophys. Chem. — 1990. - Vol. 35. - P. 47-54.
25. Vostrikov A. A., Dubov D. Yu. // Mol. Materials. — 1998.
- Vol. 10. - P. 255.
26. Yoshida Z., Osava E. Aromaticity. — Kyoto, 1971. — P. 174.
Поступил« 12.03.08
Summary. The authors consider the quantum states of na-noparticles and the processes of electron transport in the associated phases of aquatic and biological environments that are of macroscopic nature.
С КОЛЛЕКТИВ АВТОРОВ, 2008 УДК 6l4.7rfl5.9l
3. И. Жолдакова, О. О. Синицына, Н. В. Харчевникова
ОБЩИЕ И СПЕЦИФИЧЕСКИЕ АСПЕКТЫ ТОКСИЧЕСКИХ СВОЙСТВ НАНОЧАСТИЦ И ДРУГИХ ХИМИЧЕСКИХ ВЕЩЕСТВ С ПОЗИЦИЙ КЛАССИЧЕСКОЙ ТОКСИКОЛОГИИ
ГУ НИИ экологии человека и гигиены окружающей среды им. А. Н. Сысина РАМН, Москва
Бурное развитие нанотехнологий несомненно приведет к тому, что в ближайшие годы содержание наночастиц (НЧ) в объектах окружающей среды увеличится, что создает реальную опасность для человека. Имеющиеся в настоящее время результаты токсикологических исследований во многом противоречивы и скорее не дают ответа на вопросы о токсичности наноматериалов (НМ), а вызывают множество новых. В связи с этим проведена оценка свойств НЧ с позиций классической токсикологии в сравнении с химическими веществами в других физических формах.
Принято считать, что к НМ относятся частицы с размером не более 100 нм. С позиций токсикологии возникает вопрос, является ли размер частиц основной характеристикой, определяющей их опасность?
При сравнении размеров молекул различных химических веществ (см. таблицу) можно обнару-
жить, что наиболее крупные из них, например, полициклические ароматические углеводороды (ПАУ), полихлорированные диоксины, имеют сопоставимые с НЧ размеры — до 3 нм. Еще больше приближаются по размеру к НЧ молекулы четвертичных аммониевых и растворимых полимерных соединений. Степень выраженности и механизм токсического действия этих веществ зависит не
Линейные размеры молекул некоторых химических веществ, нм
Вещество
Длина Ширина
Дибензо(а,11)пирен 1,61 0,93
Дибензо(сс), jk]nHpcH (антантрен) 1,3 0,96
Нонацен 2,64 0,76
2,3,7,8-Тетрахлордибензо(пара)диоксин 1,05 0,31
Алкилбензиддиметил-аммоний хлорид (С|0—С|4) 4,5 0,3 Полигексаметиленгуанидин гидрохлорид
(л = 5-70) - 7-98 0,15
Свободная, объемная вода
Упорядоченные водные оболочки
столько от размера, сколько от структуры и физико-химических свойств.
Так, например, наличие в структуре ПАУ так называемой области залива, образованной конфигурацией бензольных колец, приводит к образованию более устойчивых конечных продуктов биотрансформации и возрастанию канцерогенной активности соединения [4, 9].
Таким образом, размер НЧ не может рассматриваться как единственная характеристика, определяющая их токсичность.
Существует мнение [3], что важной характеристикой НЧ, в особенности фуллеренов, является необычно большое среди всех алкенов число эквивалентных реакционных центров (по числу двойных связей в гексагональных кольцах, которые в отличие от двойных связей в бензоле четко локализованы из-за наличия в структуре фулле-рена пентагонов). Такие ненасыщенные связи могут обусловливать высокую реакционную способность НЧ, в частности, образование связей с белками, нуклеиновыми кислотами. В связи с этим в отчете
Научного комитета по новым рискам для здоровья (ЗСЕМШЯ) Европейской комиссии [6] и "Руководстве по рискам нанотехнологий" Международного совета руководства рисками [11] высказано предположение о возможности возникновения уникальных вредных эффектов, никогда прежде не наблюдавшихся у химических веществ в других физических формах.
Однако здесь уместно вспомнить известный механизм токсического действия диоксинов [5, 12], которые обладают чрезвычайно высоким сродством к АИ-рецепторам. Связываясь с этим белком, молекула диоксина образует лиганд. При проникновении в ядро клетки происходит связывание с ядерным переносчиком АЬ-рецептора. Этот комплекс способен взаимодействовать с ДНК, что вызывает нарушения в работе различных генов, кодирующих синтез ряда белков гормонального метабо-
Для фуллерена
К=
0,5 нм
Связанная вода Р=0,8-0,85 нм
82Н20=22Н20+60Н20,где
22Нг0=6Н30
к -ыицс«.)'
МП 141 Я
С,«.—-г
если 6 тМ 2 [С60] 2 2 цМ, тогда 23 > Я £ 40 нм если 2 цМ > [С^.] £ 0,01 нМ, тогда 40 > Я > 80 нм
+60Н+10Н20
Ближний слой воды содержит-22 молекулы НгО и плавится при-2,8 С; Д„Н=4,2±0,5 кДж/моль
6 гидратиро ванных гидроксид-ионов
Вероятная модель гидратированного фуллерена (НуЯл = донорно-акцепторный комплекс вида С60{Н20}„), окруженного упорядоченными водными оболочками [1].
лизма и факторов роста, а это приводит к дисрегу-ляции репродуктивной и иммунной систем.
Кроме того, существуют химические вещества, механизм токсического действия которых также обусловлен наличием ненасыщенных связей, например, галогенированные алкены, поли-хлорированные бифенилы, акриламид и др. Токсичность подобных соединений хорошо изучена, и известно, что наиболее важной их характеристикой является способность вызывать мутагенные и канцерогенные эффекты. На опасность канцерогенного эффекта НЧ указывают некоторые авторы [14].
Характерная для НЧ способность проникать через гематоэнцефалический и плацентарный барьеры [10] также свойственна ряду химических веществ, например, поверхностно активным веществам, четвертичным аммониевым соединениям.
Не является уникальной по сравнению с химическими веществами и способность НЧ, в частности фуллеренов, нано-оксида титана, углеродных нанотрубок, квантовых точек, генерировать активные формы кислорода [7, 8, 13, 18]. В токсикологии такие реакции химических веществ и механизмы этих реакций хорошо известны. Поэтому и эта особенность НЧ не является специфической и обусловлена, очевидно, наличием реакционных центров.
Зависимость прооксидантной активности НЧ от количества реакционных центров косвенно подтверждают исследования С. Sayes и соавт. [17], в которых изучались летальные эффекты нескольких видов фуллеренов с различной степенью заме-щенности реакционных центров на фибпропластах человека в тестах in vitro. Наименьшая среднесмер-тельная концентрация была установлена для незамещенного фуллерена С60. С увеличением числа присоединенных химических групп снижалась токсичность. Минимальной токсичностью обладал полностью гидратированный фуллерен (или фул-лерол), имеющий 20—24 гидроксильных групп.
Однако результаты, полученные М. Weisner и соавт. [19] свидетельствуют о более выраженной способности фуллерола под действием УФ-излуче-ния образовывать активные формы кислорода по сравнению с дисперсией фуллерена в тетрагидро-фуране.
По данным Г. В. Андриевского и соавт. [1], которые на протяжении более 10 лет занимаются получением водных дисперсий фуллеренов и изучением их физико-химических и биологических свойств, гидратированный фуллерен представляет собой сложную структуру (см. рисунок). В ее центре находится молекула фуллерена, окруженная прочной и высокосимметричной гидратной оболочкой, которая не позволяет молекулярному кислороду непосредственно сорбироваться на поверхности молекулы См, в результате чего он лишается возможности генерировать активные формы кислорода.
Более того, в исследованиях in vivo и in vitro Г. В. Андриевский и соавт. [1] выявили ряд положительных биологических эффектов гидратиро-ванного фуллерена, которые обусловлены, по их мнению главным образом стабильными структурами так называемой близкосвязанной воды и последующими гидратными оболочками, которые окружают молекулу См.
Некоторые эффекты (например, антиоксидант-ное, нейропротекторное, анальгетическое, анти-гистаминовое действие и др.) могут расцениваться как положительные только с фармакологической точки зрения, а с гигиенических позиций вызывают опасение, так как эти эффекты могут быть проявлением стадии адаптации, за которой может последовать срыв адаптационных механизмов.
Эти данные позволяют предположить, что для НЧ, как и для химических веществ, характерна зависимость токсичности от дозы и времени воздействия.
Изменение размеров некоторых материалов приводит к изменению их токсикологических свойств. В частности, как показали исследования
Т. Pisanic и соавт. [16], инертный в обычной форме оксид железа при переводе в наноформу приобретает нейротоксические свойства. В ходе экспериментов in vitro использовались клетки PC 12, полученные из феохромоцитомы крысы. Фактор роста нервных клеток способствует росту нейритов у PC 12, длина которых, как известно, намного превышает линейные размеры клетки и может достигать нескольких миллиметров. Эти свойства клеток РС12 делают их весьма полезными для изучения нейробиологических и нейрохимических свойств нервных клеток.
Для предотвращения коагуляции НЧ в водном растворе и облегчения поглощения их клетками PC 12 НЧ оксида железа покрывали димеркаптоян-тарной кислотой — нейтральным связывающим агентом, полимеризующимся на поверхности частицы. Результаты экспериментов показали, что в зависимости от поглощенной дозы НЧ клетки либо умирали, либо демонстрировали пониженную активность в генерировании нейритов.
В отчете Научного комитета по новым рискам для здоровья (SCENIHR) Европейской комиссии [6] и "Руководстве по рискам нанотехнологий" Международного совета руководства рисками [10J особо отмечается, что токсикологические исследования НМ должны показывать различия между вредными эффектами, вызываемыми химической природой исследуемого вещества самой по себе (per se), и теми, которые возникают из-за нанораз-меров тестируемого материала (например, оксид титана наноразмера должен исследоваться параллельно с оксидом титана микроразмера в качестве контроля). Токсичность более крупных материалов (bulk materials) должна быть опорной точкой для так называемых новых НМ.
Мы предполагаем, что есть одно существенное свойство, которое определяет особенности токсического действия НЧ — это их чрезвычайная стабильность. Как известно, практически все химические вещества подвергаются в организме биотрансформации, что послужило теоретической базой для разработки методов прогноза токсичности веществ на основе зависимости структура—биотрансформация—активность [2]. НЧ в силу своей стабильности не подвергаются биотрансформации и, судя по данным литературы, не выводятся из клетки, что вызывает в клетках стресс и их разрушение.
Обобщение данных литературы позволяет заключить, что в изучении токсичности НЧ и химических веществ в других физических формах имеются общие и специфические аспекты. Не случайно, представленная в подготовленном в 2005 г. Международным институтом наук о здоровье (ILSI) документе "Принципы оценки потенциальных эффектов влияния воздействия наноматериалов на здоровье человека: элементы скрининговой стратегии" [14] методическая схема изучения токсичности НМ принципиально не отличается от общепринятых токсикологических исследований. Она включает следующие компоненты.
1. Определение физико-химических параметров:
— характеристика материала (метрический состав, степень агломерации, форма, кристалличе-
екая структура, химический состав, включая крупные составляющие, площадь и заряд поверхности, пористость и др.);
— возможные пути воздействия;
— характеристика доз, выраженных в массовых единицах, площади поверхности, численном количестве частиц;
— аналитические методы.
2. Тестирование методами in vitro:
— клеточные анализы на культуре клеток крови, легких, кожи, печени, селезенки, нервной системы, сердца, почек;
— внеклеточные исследования (стабильность, способность к активации системы комплемента, способность к адсорбции белков и образованию свободных радикалов, расчетные методы прогноза токсичности — QSARs).
3. Тестирование методами in vivo:
— 1-й уровень — оценка последствий однократного ингаляционного, энтерального, перкутанного и парэнтерального воздействия для обнаружения органоспецифичных маркеров воспаления, окси-дативного стресса и клеточной пролиферации;
— 2-й уровень (рекомендуемый) — оценка ингаляционного воздействия, в том числе многократного, включающая изучение накопления, распределения и биоаккумуляции в организме, влияния на репродуктивную функцию и геном.
Обращает на себя внимание достаточно подробное освещение методических подходов к тестам in vitro и к оценке ингаляционного воздействия НЧ. Последнее, очевидно, обусловлено богатым опытом эпидемиологических и токсикологических исследований, относящихся к ультрамалым частицам в воздухе. G. Oberderster и соавт. [15] считают, что эти данные можно рассматривать в качестве базиса новой дисциплины — нанотоксикологии.
Еще одной причиной большей проработанности моделирования ингаляционного вида воздействия являются сложности, связанные с подготовкой водных дисперсий НЧ, особенно углеродных, для обеспечения соответствующего, отличного от ингаляционного, пути поступления НМ. Кроме того, не всегда удается полностью очистить полученную водную дисперсию от первичного полярного растворителя (например, тетрагидрофурана) [1, 19]. Его остаточные количества чаще всего не известны, в результате чего адекватно вычленить эффекты самого НМ из комбинированных эффектов НМ+растворитель не представляется возможным.
Несмотря на сходство методических подходов к изучению токсичности НМ и химических веществ, как отмечается в отчете Научного комитета по новым рискам для здоровья (SCENIHR) "Соответствие существующих методологий для оценки потенциальных рисков, связанных с продуктами нано-технологий" [6], для адекватной оценки риска продуктов нанотехнологий необходимо дополнительно получить ответы на следующие вопросы:
— характеристика механизмов и кинетики поступления НЧ в организм и окружающую среду из очень широкого круга процессов производства и применения продуктов нанотехнологий;
— реальные уровни воздействия НЧ на человека и на окружающую среду;
— пределы, в которых возможно экстраполировать данные токсикологии ненаночастиц и других физических форм, например, волокон некоторых веществ, на токсикологию НМ, а также между НЧ различных размеров и форм;
— токсикокинетические данные, чтобы идентифицировать органы-мишени и определить дозы для оценки опасности; они включают сведения о зависимости доза—ответ для органов-мишеней, о субклеточной локализации НЧ и их механических эффектах на клеточном уровне;
— информация, полученная в условиях производственного воздействия и связанная с влиянием на здоровье рабочих, занятых в производстве и применении НЧ;
— судьба, распределение, стабильность и биоаккумуляция НЧ в окружающей среде и живых организмах, включая микроорганизмы;
— эффекты НЧ в отношении различных живых организмов, являющихся представителями различных трофических уровней, в каждом из объектов окружающей среды.
Кроме того, существуют некоторые аспекты, касающиеся фундаментальных свойств НЧ, которые требуют изучения, в частности, способность НЧ играть роль проводников (векторов) химических веществ и микроорганизмов, их взаимодействие с другими факторами стресса.
Как уже отмечалось выше, многие из этих особенностей НЧ изучаются за рубежом на культурах тканей в тестах in vitro. Очевидно, отечественные исследования также следовало бы начать с изучения токсикокинетики НЧ на таких биообъектах.
Нельзя забывать, что тесты in vitro ценны для скрининговых целей и для определения потенциального механизма токсичности, но для оценки комплексных реакций тканей, таких как воспаление, они не могут быть приемлемыми, так как для реализации таких реакций тканей необходимо большее число типов клеток по сравнению с тем, которые обычно помещают в чашку Петри.
Экстраполяция данных на живые биологические объекты остается сложной задачей в первую очередь в связи с тем, что доза, вносимая в чашку, существенно может отличаться от дозы, которая доходит до тканей организма при обычном способе поступления вещества. В опытах in vitro нельзя учесть реальные процессы поступления, распределения, сродство к органам, а также степень накопления.
Таким образом, как и в классической токсикологии, главные выводы о токсичности и опасности НЧ могут быть сделаны только на основании традиционных хронических токсикологических экспериментов при адекватном пути поступления в организм.
Литература
1. Андриевский Г. В., Клочков В. К, Деревянченко Л. И. Токсична ли молекула фуллерена С60?, или к вопросу: "какой свет будет дан фуллереновьгм нано-технологиям — красный или все-таки зеленый?" Тезисы критических заметок по поводу некоторых поспешных наблюдений и выводов о свойствах различных водных дисперсий наночастиц фуллере-
на Cw / Medlinks.ru. Фундаментальная медицина. — 14.11.2004 (http://www.medlinks.ru/article.php7sid = 18488)
2. Жолдакова 3. И., Харчевникова Н. В. // Рос. хим. журн. - 2004. - Т. 48, N° 2. - С. 16-24.
3. Сидоров Л. И., Макеев Ю. А. // Соросов, образоват. журн. - 2000. - Т. 6, № 5. - С. 21-25.
4. Харчевникова Н. В., Жолдакова 3. И. // Материалы Всероссийской науч.-практ. конф. "Проблемы оценки риска здоровью населения России от воздействия факторов окружающей среды", Москва, 20-22 октября 2004 г. - М., 2004. - С. 212-215.
5. Худолей В., Ливанов Г. // Сокращение выбросов стойких органических загрязнителей (СОЗ), в частности, диоксинов и фуранов: Материалы субрегионального совещания экспертов, Санкт-Петербург, 14-17 декабря 1999 г. - М., 2000. - С. 169-174.
6. The Appropriateness of Existing Methodologies to Assess the Potential Risks Associated with Engineered and Adventitious Products of Nanotechnologies. The Synthesis Report on the public consultation of the SCENIHR Opinion. — European Commission. Scientific Committee on Emerging and Newly Identified Health Risks (SCENIHR). — 2006 (http://ec.europa.eu/health/ph_risk/com-mittees/04_scenihr/docs/scenihr_o_003b.pdf).
7. Colvin V., Sayes С. M., Ausman K. D. et al. // Proceedings of the 227-th ACS National Meeting, Ana-heimn, CA, 28 March — 1 April 2004. — Washington, 2004 (http://oasys2.confex.com/ acs/227nm/techpro-gram/ P721792.HTM).
8. Derfus A. M., Chan W. C. W., Bhatia S. N. // Nano Lett. - 2004. - Vol. 4. - P. 11-18.
9. Jerina P. M., SayerJ. M., Thakker D. R. // Carcinogenesis: Fundamental Mechanisms and Environmental Effects/Ed. B. Pullman - Amsterdam, 1980. — P. 1—12.
10. Lockman P. R., Koziara J. M., Mumper R. /, Allen D. D. // J. Drug Target. - 2004. - Vol. 12, N 9-10. -P. 635-641.
11. Nanotechnology Risk Governance. — International Risk Governance Council, Geneva. June, 2006. (http:// www.irgc.org/IMG/pdf/IRGC_white_ paper_2_PDF_ final_version-2.pdf).
12. Nebert D. W. // Toxicology. - 1989. - Vol. 20. -P. 153-174.
13. Oberdorster G. // Environ. Hlth Perspect. — 2004. — Vol. 112. - P. 1058-1062.
14. Oberdorster G., Maynard A., Donaldson K. et al. // Particle and Fibre Toxicology. — 2005. (http://www.parti-cleandfibretoxicoIogy.com/ content/2/1/8).
15. Oberdorster G., Oberddrster E., Oberddrster J. // Environ. Hlth Perspect. - 2005. - Vol. 113. - P. 823-839.
16. Pisanic T. R. 2-nd, Blackwell J. D., Shubayev V. I. et al. // Biomaterials. - 2007. - Vol. 28, N 16. - P. 2572-2581.
17. Sayes С. M., Former J. D., Guo W. et al. // Nano Lett. - 2004. - Vol. 4, N 10. - P. 1881-1887.
18. Vileno В., Lekka M., SienkiewiczA. et al. // Environ. Sci. Technol. - 2007. - Vol. 41, N 14. - P. 5149-5153.
19. Weisner M., Hotze E., Brant J., Espinasse B. // Hazardous Substances in Water. Frankfurt/Main, Germany, 17—20 June 2007: Book of Abstract. — Frankfurt/Main, 2007. - P. 44-51.
Поступила 15.04.08
Summary. The properties of nanoparticles versus chemical compounds in other physical forms were evaluated in the context of classical toxicology. A relationship of the toxicity of nanomaterials to the structure of molecules and the size of nanoparticles is discussed. Summing up the data available in the literature leads to the conclusion that there are general and specific aspects in the study of the toxicity of nanoparticles and chemical substances in other physical forms. There is a relationship of their toxicity to the dose and time of exposure for both nanoparticles and other chemical substances. It is noted that, as in classical toxicology, main conclusions on the toxicity and hazard of nanoparticles can be drawn only from traditional chronic toxicological experiments on the adequate route of their entry into the body.
О А. г. МАЛЫШЕВА, 2008 УДК 614.72:008
А. Г. Малышева
ПРОБЛЕМЫ ХИМИКО-АНАЛИТИЧЕСКИХ ИССЛЕДОВАНИЙ ПРИ ГИГИЕНИЧЕСКОЙ ОЦЕНКЕ НАНОМАТЕРИАЛОВ И НАНОТЕХНОЛОГИЙ
ГУ НИИ экологии человека и гигиены окружающей среды им. А. Н. Сысина РАМН, Москва
Оценка опасности химического воздействия на здоровье населения новых технологий, и в том числе нанотехнологий, и поиск оптимальных технологий с точки зрения экологических аспектов стали к настоящему времени одним из актуальных направлений химико-аналитических исследований в области гигиены.
Термин нанотехнология объединяет разнородные представления и подходы, а также разные методы воздействия на вещество. Потому прежде, чем перейти к описанию химико-аналитических методов контроля качества и безопасности наноматериа-лов и нанотехнологий, хотелось бы кратко пояснить, о каких объектах и размерах идет речь. К нанотехнология м принято относить процессы и объекты с характерной длиной от 1 до 100 нм. Верхняя граница нанообласти соответствует минимальным элементам в так называемых БИС (больших интегральных схемах), широко применяемым в полупроводнико-
вой и компьютерной технике. К этой же области принадлежат фуллерены (открытая в 1985 г. новая третья форма углерода, наряду с графитом и алмазом), молекулы которых состоят из 60 атомов углерода, и открытые спустя 6 лет обладающие удивительными химическими и физическими свойствами углеродные нанотрубки. Интересно, что многие вирусы имеют размер 10 нм, а 1 нм почти точно соответствует характерному размеру белковых молекул. В частности, радиус знаменитой двойной спирали молекулы ДНК равен именно 1 нм. Такой же размер имеют и коллоидные частицы. Напомним, что 1 ангстрем в 10 раз меньше нанометра и соответствует диаметру самого маленького из атомов (атома водорода). В табл. 1 для сравнения приведены размеры некоторых атомов и молекул. Все они находятся в диапазоне до 1 нм. Отсюда видно, что нанотехнология как бы объединяет все процессы, происходящие непосредственно с атомами и молекулами.
