CC BY
189
Конформационные изменения состояний кверцетина, сопровождающие комплексооб-разование, определялись по эффекту Оверхаузера. Они показали, что при облучении Н23 или Н[27] раствора кверцетина интегральная интенсивность спектральной линии протона Н[28] возрастает примерно на 2,8 и 3,2 %, соответственно, с погрешностью 0,2 %. Подобное изменение интенсивности сигнала показывает сближение атомов водорода за счет вращения кольца С вокруг связи Ср]-Сщ]. При введении в раствор лецитина образуется комплекс цикла С и холиновой группы ФХ, вызывающий торможение этого вращения. При этом в спектрах от протонов Н[25] и Н[27] возрастание интенсивности сигналов при облучении протона Н[28] и наоборот не наблюдается. Исчезновение влияния облучения Н[25] или Н[27] и наоборот в комплексе качественно подтверждают поворот кольца С относительно плоскости флавоноида вокруг связи С[2] - С[ц].
Как следует из того же эффекта, при облучении атома Н[29] интенсивность сигналов от ядер Н[25], Н[27] свободного кверцетина меняется приблизительно одинаково, хотя эти атомы расположены на расстояниях, отличающихся в 1,7 раза, что свидетельствует о достаточно быстром вращении кольца С вокруг связи С[2]-Сщ].
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК
1. Kahl.R., H.Sies, Protective and Adverse Biological Actions of Phenolic Antioxidants (London, 1991), pp. 245-273.
2. S.A. van Acker, D.J. van den Berg, M.N. Tromp, D.H. Griffioen, .W.P. van Bennekom, W.J. van der Vijgh, and A. Bast, Free Radic. Biol. Med. 20(3), 331 (1996).
3. C.A. Rice-Evans, N.J. Miller, and G. Paganga, Free Radic. Biol. Med. 20, 933 (1996).
4. R.T. Davies, I. Moodley, Pharmacol. Then, 17(3), 279 (1982).
5. Middleton E. Jr. And Kandaswami, C. The Impact of Plant Flavonoids on Mammalian Biology: Implications for Immunity, Inflammation and Cancer (London, 1993), pp. 619-652.
6. F.V. So, N.Guthrie, A.F. Chambers, M. Moussa, and K.K. Carroll, Nutr. Cancer 26, 167 (1996).
7. P.G. Pietta, J. Nat. Prod. 63, 1035 (2000).
8. Р.С. Насибуллин, Л.В. Спирихин, В.А. Пономарева, Биофизика, 36(4), 594. 1991.
9. Р.С. Насибуллин, Т.И. Никитина, Ю.Г. Афанасьева, Т.Р. Насибуллин, Л.В. Спирихин,
Хим.-фарм. Журнал. 36(9), 33. - 2002.
10. M.P. Allen, D.J. Tidesley, Computer simulation of loquids, (Clarendon Press, Oxford, 1987).
11. R.M.C. Dawson, Biochim, 88(3), 414(1993).
12. E. Breitmaier, K.H. Spohn, Tetrahedron, 29(8), 1145 (1973).
13. R.S. Nasibullin, D.I. Kosareva, L.V. Spirichin, Biophysics, 5, 761 (2002).
14. А.В. Иогансен, Водородная связь. - М., Наука, 1981.
УДК 622
В.В. Поляков, И.Б. Старченко, Г.Ю. Джуплина
ПЕРСПЕКТИВЫ ПРИМЕНЕНИЯ НАНОТЕХНОЛОГИЙ В БИОМЕДИЦИНСКОЙ ИНЖЕНЕРИИ
Одним из приоритетов технологического развития лидирующих мировых держав в ХХ1 веке является нанотехнология, которая открывает новые возможности для эффективного развития медицины.
Одной из важных составляющих приоритетных исследований в области нанотехнологии и нанонауки является развитие биомедицинского направления, включающего как создание новых лекарственных препаратов и устройств мониторинга, так и применение но-
вых микродиагностических средств, необходимых для своевременной диагностики переходных физиологических процессов и подбора адекватной терапии.
Основные направления исследований в наномедицине представлены на рис. 1.
Наноустройства, наночастицы и наноаналитическое оборудование будут задавать тон в диагностике и медицине будущего. Наномедицина исключит почти все распространенные заболевания двадцатого столетия, боль, увеличит срок жизни человека и расширит наши умственные возможности. Обзор возможностей нанотехнологий в области биоинженерии и медицины представлен ниже [ 1].
• Гематология и трансфузиология
о Искусственная кровь
• Геронтология
о Нанобактерии о Митохондриальные ДНК [2]
• Гигиена
о Антибактериальные покрытия из наночастиц о Антибактериальные покрытия из нанотрубок
Рис. 1. Основные направления наномедицины и нанобиологии
• Диагностика [3]
о Анализаторы влажности кожи о Анализаторы дыхания о Анализаторы
о Комфортное 3Б-сканирование тела с высоким разрешением о Наночастицы и дендромеры в диагностике лучевой болезни о Квантовые точки для общей диагностики [3] о Адгезивные квантовые точки о Компактная видеолупа о МЫ-диагностика о ДНК-диагностика
о Экспресс-анализаторы ДНК о Звуковая диагностика микрообъектов о Проводящие нанонити-импланты о Микрожидкостные системы в диагностике о Мобильные диагностические комплексы о Исследование биообъектов с атомарным разрешением о Системы непрерывного мониторинга о "Умный" камуфляж с диагностическими функциями
• Доставка лекарств [3]
о Микророботы о Наночастицы о Молекулярные комплексы
• Здоровый образ жизни
о Функциональная одежда
■ Сенсоры функций организма
■ Предотвращение потливости
■ Выделение лекарств и парфюмерии
■ Отражение тепла
■ Бактерицидные свойства о Уход за кожей
■ Солнцезащитные кремы на основе наночастиц 2п0
■ Нанокапсулы в доставке витаминов
■ Измерение влажности кожи
■ Оптимизация структуры кожи о Функциональные подушки
• Имплантология и протезирование
о Биочипы о Нейроимплантанты
■ Импланты нервной ткани на основе нанотрубок
■ Нейрочипы
■ Искусственная сетчатка
о Искусственная поджелудочная железа о Искусственый хрусталик о Искусственное стекловидное тело о Нанотрубки-имплантанты о Материалы для протезирования
■ Искусственные ткани
■ Искусственные мышцы
■ Сверхтвердые композиты для протезирования
■ Наноструктурированные поверхности
■ "Умные" материалы
■ Экзоскелеты и искусственные мускулы
■ Мониторинг состояния пациента о Кохлеарные имплантанты
о Контролируемое или автоматическое введение лекарств о Бионические наносистемы
• Кардиология
о 3Б-картографирование сердечно-сосудистой системы о Компактные источники питания
• Косметология
о Модернизация тканей и белков организма о Солнцезащитные кремы на основе наночастиц 2п0 о Нанокапсулы в доставке витаминов о Измерение влажности кожи о Оптимизация структуры кожи
• Лечение ВИЧ/СПИД
о Дендримеры
• Медицинские инструменты [3]
о Микророботы для доставки лекарств о Кисть из нанотрубок для очистки артерий о Портативные цифровые микроскопы о Фрактальные инструменты о НЭМС- и МЭМС-маркеры и чипы о Микровидеокамеры о Микрозонды
• Медицинские материалы
о Программируемые материалы
■ Твердо-мягкие
■ Прозрачно-поглощающие
■ Отражающе-рассеивающие
■ Электрические свойства
■ Самоорганизующиеся о Суперадсорберы
о Мембраны для разделения газов
• Нейрохирургия
о Импланты нервной ткани на основе нанотрубок о Нейрочипы о Нейропротезы о Искусственная сетчатка о Лазерные наноинструменты
• Наномедицина
о Моделирование медицинских нанороботов о Структура медицинского наноробота о Микрофагоциты: искусственные иммунные клетки о МЭМС-фагоциты
о Нанороботы на основе бактериофага Т4 [2] о Лечащие и дезинфицирующие наноматериалы
• Онкология
о Наночастицы в радиотерапии и диагностике раковых опухолей о Наночастицы в диагностике онкологических заболеваний о Лечение рака груди
о Нанокремний в брахитерапии онкологических заболеваний о Вирусы, убивающие раковые клетки
• Офтальмология
о Искусственная сетчатка о Искусственый хрусталик о Искусственное стекловидное тело о Кохлеарные имплантанты
• Первая помощь
o Компактные микроаптечки o Mобильные диагностические комплексы o Системы непрерывного мониторинга o "Умный" камуфляж с медицинскими функциями
• Перспективы бессмертия
o Наноробототехника o Крионика
o Технические носители сознания
• Ревматология
o Лечебно-профилактические бандажи с наночастицами
• Стоматология
o Нанокерамика для зубных протезов
• Фармацевтика
o Быстрорастворимые витамины и препараты o Препараты, стабилизированные нанокапсулами o Наночастицы серебра как дезинфицирующий агент o Нанокремний для доставки лекарств o Вирусы для доставки лекарств o Фуллерены в качестве медикамента o Дендромеры в качестве медикамента o Наночастицы
o Mикрокaпсулы в доставке лекарств
• Хирургия
o Наночастицы и нанопокрытия для хирургических инструментов o Лазерные наноинструменты o Пластическая o Эндоскопическая
■ Фрактальный робот-хирург
■ Mикророботы для малотравматичных операций
• Эндокринология
o Искусственная поджелудочная железа
• Эпидемиология
o Биосенсоры
o Обнаружение бактерий в продуктах питания
Ключевым направлением интеграции медицинских и технических наук является синтез на базе междисциплинарных принципов научных знаний о работе организма как единой целостной системы.
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК
1. Свидиненко Ю. Нанотехнологии в медицине. http://old.nanonewsnet.ru
2. Biotechnology : lessons from nature / David S. Goodsell. 2004 by Wiley-Liss, Inc., Hoboken, New Jersey.
3. Biological Nanostructures and Applications of Nanostructures in Biology: Electrical, Mechanical, and Optical Properties. / Edited by Michael A. Stroscio and Mitra Dutta. NY: Kluwer Academic/Plenum Publishers. - 2004.
