Нанобиотехнологии и наномедицина – новое направление в науке, которое играет ключевую роль в создании наноустройств для анализа живых систем на молекулярном уровне. Сегодня в области наномедицины расширяется применение наночастиц и наноматериалов для диагностических и терапевтических целей. Использование таких подходов к лечению открывает много новых перспектив.
А что такое нанобиотехнологии клеток крови? Об этом – одна из лекций профессора МГУ, доктора биологических наук Георгия Владимировича Максимова. В рамках проектного направления «Персонализированная медицина» педагог рассказал школьникам о современных исследованиях молекулярно-клеточных процессов гипоксии, обусловленных изменениями морфологии и объема клетки, о состоянии плазматической мембраны и цитоскелета, а также перераспределении и изменении конфирмации гемоглобина эритроцита.
– Многие из этих понятий мне были знакомы ранее, – рассказывает 16-летний Ильин Артем из Москвы. – Но настолько детально я в эту тему не погружался. Узнал, что по показателю в крови эритроцитов и содержащемуся в них гемоглобину можно сделать много выводов о здоровье пациента. Исследования так называемой «красной крови» очень важны в диагностике разного рода анемий и ряда других патологий. Интересными оказались и методы исследования: о некоторых понятиях я уже слышал, но так детально не изучал.
– Метод электронного парамагнитного резонанса (ЭПР) позволяет оценить вязкость плазматической мембраны, которая увеличивается при сердечно-сосудистых патологиях, – рассказывают школьники. – С помощью спектроскопии комбинационного рассеяния (КР) регистрируются изменения конфирмации порфирина и содержания комплексов гемоглобина, электронная и интерференционная микроскопии помогают исследовать объем и формы эритроцитов, а селективная потенциометрия регистрирует изменения содержания ионов K, Ca и pH.
Отдельно школьники рассмотрели механизмы межклеточной сигнализации в крови в норме (проживание человека в условиях высокогорья, космический полет, экологические стресс факторы) и при патологиях (гипертония, ишемия и синдромы роста).
В другой лекции профессора Максимова, школьники познакомились с исследованиями, «связанными с обоснованием внедрения современных методов и подходов биофизики и нанобиотехнологии для решения проблемы регуляции функциональной активности нервной системы за счет изменений эффективности кислородтранспортной функции эритроцитов и синтеза АТФ в митохондриях».
– Были представлены примеры применения атомно-силовой, интерференционной и конфокальной микроскопии, а также Раман- и ИК- спектроскопии для контроля за состоянием липидов миелина нервного волокна, цитохромов митохондрий и конфирмации гемоглобина эритроцита, – рассказал педагог.
