Останнім часом слово «нанотехнології» все міцніше входить в наш лексикон. Але що криється за цим загадковим терміном, зрозуміло далеко не всім, до того ж багатьох цікавить питання: корисно це чи не дуже?

Інтерес людини до нанотехнологій

На сьогоднішній день ще не вивели однозначного значення цього терміна, а існування наноматеріалів і нанотехнологій викликає самі суперечливі думки і породжує найнеймовірніші легенди. Найпростішому мовою нанотехнології — це конкретні технології маніпулювання речовиною на молекулярному та атомному рівні.

Як і будь-яке нововведення нано викликає у населення дві протилежні думки: перша — це майбутнє людства, друге — це тимчасова примха вчених, певна мода в науковому світі, яка незабаром пройде. Насправді жодна з цих думок не є правдивою. По-перше, нано — насправді нова ступінь розвитку науки, яка може призвести до значних зрушень в області продуктивних технологій, а по-друге, в деяких напрямках науки застосування нано на сьогоднішній день може принести лише шкоду.

Термін «нанотехнології» вперше застосував в 1974 р. Норіо Танігучі, інженер Токійського університету, у статті, присвяченій обробці матеріалів. Але лише через 20 років термін був введений у широкий науковий вжиток.

Про інтерес до нанонауки свідчить постійне зростання публікацій у міжнародних наукових виданнях. За останні 10 років число публікацій про нанотехнології в медицині збільшилася в 4 рази. Але що набагато важливіше, зростає зростання патентних заявок на винаходи, що говорить про широкий комерційний розворот даної сфери. Якщо говорити про лідерів на наноринку, то сьогодні це США, Німеччина і Японія, які з кожним роком збільшують як кількість наукових публікацій, так і обсяг патентних замовлень.

У медицині інтерес до нанотехнологій зростає з кожним роком, тому слід очікувати значних вкладень у ці розробки. Не за горами майбутнє, коли нанотехнології займуть перше місце серед рушійних сил інновацій медицини. Впровадження нано в медицину пов'язано з тим, що сучасні технології дозволяють працювати з речовиною в масштабах, яких ще до недавна ніхто й припустити не міг — нанометрових. Якраз ці розміри характерні для основних біологічних структур — клітин і молекул.

Як це може працювати?

В основі нанотехнологій лежать певні дії над атомами і молекулами. Вчені, розглядаючи окремий атом як окрему цеглинку, конкретну деталь, шукають всілякі способи створити з цих «цеглинок» матеріали із заданими характеристиками. Уже сьогодні існує багато компаній, які навчилися збирати атоми і молекули в потрібні конструкції.

Зовні це може нагадувати гру з дитячим конструктором. Але для «збірки» планується використовувати нано-роботів. У перспективі наноботи зможуть працювати у великих групах і зможуть створювати будь-який об'єкт з низькими витратами і високою точністю. Адже наноботи можна запрограмувати на створення будь-якої структури, що піддається хімічному опису.
Що стосується медицини, то тут наноботи будуть здійснювати «молекулярну хірургію» — змінювати структуру клітини на молекулярному рівні. У баченнях вчених незабаром будуть створені молекулярні роботи-лікарі, яких можна буде «поселити» в людський організм, щоб вони запобігали або усували там неполадки, що виникають. За прогнозами такі роботи-лікарі з'являться вже в першій половині XXI століття.

Щоб чіткіше уявити собі дію нанороботів, спробуйте уявити, що ви захворіли на грип або ваш організм тільки збирається відреагувати на вірус грипу. У цьому випадку активізується система штучно посиленого імунітету - тисячі наноботів почнуть розпізнавати вірус грипу і вже за лічені секунди жодного подібного вірусу в організмі не залишиться. Або при ранньому атеросклерозі молекулярні роботи почнуть на механічному і хімічному рівні чистити ваші судини. І навіть при ранньому процесі старіння організму комп'ютери, які живуть у вас, почнуть збирати й аналізувати інформацію, щоб вирішити цю проблему, а якщо їх алгоритми не дозволять зупинити процес старіння, то за допомогою своїх баз даних вони роблять запит у центральний Медичний комп'ютер, який підкаже їм, як вирішувати проблему. Як тільки «поломка» буде знайдена, ціла армія ДНК-роботів спрямовується на пошук «гена старіння» і при знаходженні вирізає його. Тоді старіння буде зупинено і торкнеться лише 2–3 поколінь клітин. Але це не означає, що відбувається повне оновлення організму і ви завжди будете виглядати на 25 років. Наноботи будуть здатні ремонтувати клітини і, володіючи повним описом організму людини з точністю до атома вони зможуть повернути навіть найстаріших людей в стан ранньої молодості. Величезна перспектива наномедицини і в тому, що від операцій на органах людина перейде до операцій на молекулах і стане практично безсмертною! Такі райдужні перспективи нанотехнології описують нам найоптимістичніші вчені.

Провідний науковець у галузі нанотехнологій Р. Фрейтас спробував описати, що таке наномедицина: «стеження, виправлення, конструювання та контроль над біологічними системами людини на молекулярному рівні, використовуючи розроблені нанопристрої і наноструктури».

Насправді наномедицини як такої ще немає, все, про що говорять сьогодні вчені, — це передбачувані нанопроекти, які і допоможуть людині перемогти старіння. Але, незважаючи на всі містичні припущення лікарів, нанотехнології є дуже перспективними, оскільки володіють великим потенціалом комерційного застосування, причому зацікавлена у розвитку даної області не тільки держава, але навіть більш великі корпорації. Після низки досліджень нанотехнологи встановили, що молекулярні роботи можуть застосовуватися в перепроектування геному клітини, зміні гена або додаванні нового. І важливим моментом є те, що виробляти ці перепроектування можливо буде над клітинами вже існуючого живого організму, будь-яким чином змінюючи сам організм!

Звичайно, опис можливостей нанотехнології може здатися сумнівним у силу їх безмежності, але фахівці впевнені, що інвестиції, які вкладаються в цю галузь, дадуть можливість швидше довести, що майбутнє саме за нанопроектамі. Більш того, захоплені цим питанням вчені впевнені, що нанотехнології можуть призвести до нової технологічної революції і цілком змінити не тільки економіку, а й середовище проживання людини.

Розглядаючи «нано» як предмет науки, деякі вчені спробували прояснити, як можна цим користуватися. Зокрема, професор Московського державного агроінженерного університету Віктор Балабанов випустив книгу «Нанотехнології. Наука майбутнього », в якій висвітлює цю актуальну сьогодні тему, наводячи конкретні приклади використання нанотехнологій в медицині і косметології. На його думку, нанопродукти вже давно використовуються людиною, тільки раніше ми не заглиблювалися настільки в структуру звичних предметів. Такими, наприклад, є мильний розчин або фарбувальні речовини, які вже багато століть використовуються аборигенами Австралії для нанесення бойових розмальовок або для фарбування волосся красунями Давнього Єгипту.

Якими б суперечливими не були сьогодні відносини до нанотехнологій, але до кінця дію наночасток на здоров'я людини ще не вивчено, вчені мають ще довгий шлях досліджень, щоб з'ясувати, наскільки корисні нові технології для людства.