Восполнение железа

— В результате реализации этого проекта мы предполагаем получить высокоэффективную противоанемическую биологически активную добавку к пище, восполняющую дефицит железа в организме, — рассказывает Борис Сухов. — Биологическая нехватка этого элемента — проблема очень серьёзная для здоровья населения. Сегодня она затрагивает десятки миллионов людей. Железодефицитная анемия коварна тем, что протекает не так остро, как, скажем, опасные инфекционные заболевания, но её последствия не менее серьёзны.

Можно, конечно, давать человеку любой железосодержащий препарат, лишь бы скомпенсировать дефицит этого элемента. Но, оказывается, подобные препараты очень плохо усваиваются организмом. Приходится вводить их в избыточных дозах, а это неизбежно вызывает побочное действие, ведущее порой к не менее тяжёлым осложнениям. Поэтому сейчас во всём мире идёт интенсивный поиск так называемых биодоступных противоанемических железосодержащих препаратов. Мы нашли свой путь к этому, развив научное направление, в рамках которого и родился такой препарат. Создан он на основе природного полимера арабиногалактана, выделяемого из сибирской лиственницы.

По принципу «троянского коня»

— В чём суть нашей разработки? Из нужных нам компонентов мы научились «собирать» нанокомпозиты. Это гибридные биоматериалы, которые устроены примерно как конфетка в обёртке. Какой материал необходим, такой и закладываем в качестве «конфетки», а «обёртку» этой конфетки также выбираем по требуемому «заказу». В результате получаем маленький сложный объект, имеющий наноразмерный диапазон в десятки, сотни атомов, находящийся на переходной области микро- и макромира. В данном случае железосодержащее наноядрышко мы покрываем биополимером арабиногалактаном. И получается препарат, в котором свойства как ядрышка, так и покрытия нацелены на решение комплекса строго определённых задач.

Важнейшие свойства биополимерной «обёртки конфетки» с точки зрения билогической активности — это обеспечение водорастворимости заключённого в неё железосодержащего наноядра и мембранный транспорт этого ядра в клетку. То есть уникальная природная «обёртка» обладает свойством не только естественным путём внедряться в клетку, но и переносить, транспортировать всё, что в неё заключено. Рецепторы клетки просто «не видят» спрятанной начинки. По существу, здесь срабатывает принцип «троянского коня». Для защитной мембраны клетки природная оболочка выглядит не чужеродным, а даже очень привлекательным «подарком», поэтому она его пропускает, а то, что внутри, в очень маленькой частице, не распознаёт. А внутрь мы закладываем наночастицу оксида железа. И таким образом железо из этой частицы очень легко усваивается организмом. Проведённые испытания на животных показали высокую эффективность созданного препарата.

Мы получили от областной администрации финансовую поддержку на реализацию инновационного проекта, в частности, на наработку опытных партий препарата. Дальше нам предстоит стандартизировать его характеристики, разработать технические условия на производство. Чтобы зарегистрировать любую биологически активную добавку к пище, необходимо разработать и собрать целый пакет самых различных документов. В перспективе на основе разработанной технологии препарат можно будет производить и на лесоперерабатывающих предприятиях. Новейшая наукоёмкая технология может дать несомненную пользу лесоперерабатывающей промышленности Сибири, ведь сейчас огромные объёмы комлей лиственницы — главного источника ценнейшего биополимера арабиногалактана — пока просто идут в отвалы.

Лекарства и магниты

Итак, первая функция нового препарата — это биологически активная добавка к пище. А вторая — очень перспективный магнитный материал. В этом плане наноразмерный оксид железа, заложенный в частицах биокомпозита, обладает необычными свойствами. Но это уже повод для будущих научных и прикладных наработок. Дело в том, что биополимерная оболочка «конфетки», которую мы будем использовать, водорастворима, биосовместима, реакционно-способна, и, в принципе, к ней можно «прививать» практически любое вещество, в том числе и разнообразные лекарственные средства. Это открывает огромные возможности для создания новых, самых необычных материалов. Ведь с помощью наложенного внешнего магнитного поля, поскольку магнитоактивна сама носитель-матрица, можно легко управлять этими материалами, тем же лекарством.

Например, введя в организм лекарственное средство в ничтожно малых дозах, его можно сконцентрировать магнитным полем до требуемого количества только в той малой области, в которой оно и должно сработать, спасая таким образом весь организм от неизбежного побочного удара, который наносит любое лекарство. А если внешнее магнитное поле ещё и изменять с определённой частотой, то в случае необходимости, не затрагивая весь организм, можно закономерно прогреть только эту избранную малую зону, где находится магнитная наноматрица, целенаправленно и «адресно» ускоряя протекающий там комплекс биохимических реакций. Перечисленные примеры — далеко не полный перечень тех принципиально новых прорывных возможностей и преимуществ в лечении, которые уже сейчас дают и ещё больше могут дать магнитоуправляемые лекарственные средства — очень молодая, но быстро развивающаяся область научного знания.

Это примеры тех самых нанотехнологий, о которых в последнее время не только много пишут и говорят, но в которые во всех развитых странах делаются гигантские капиталовложения. В последние годы рост этих вложений взмывает всё круче. Поэтому финансовая поддержка этой инновационной разработки иркутских учёных, направленной на создание новейшего универсального высоковостребованного товара, как нельзя более кстати.