«Зелені» нанотехнології й нанопродукти: досягнення та перспективи досліджень
Узагальнено літературні дані та результати власних досліджень, що торкаються нанотехнологій, а також описані фармакологічні та токсикологічні властивості «зелених» (тобто безпечних) нанопродуктів. Сьогодні забезпечення охорони довкілля вимагає впровадження у практичну діяльність «зелених» нанотехн...
Saved in:
| Published in: | Наука та інновації |
|---|---|
| Date: | 2011 |
| Main Author: | |
| Format: | Article |
| Language: | Ukrainian |
| Published: |
Видавничий дім "Академперіодика" НАН України
2011
|
| Subjects: | |
| Online Access: | https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/115292 |
| Tags: |
Add Tag
No Tags, Be the first to tag this record!
|
| Journal Title: | Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| Cite this: | «Зелені» нанотехнології й нанопродукти: досягнення та перспективи досліджень / І.С. Чекман // Наука та інновації. — 2011. — Т. 7, № 1. — С. 26-32. — Бібліогр.: 15 назв. — укр. |
Institution
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine| id |
nasplib_isofts_kiev_ua-123456789-115292 |
|---|---|
| record_format |
dspace |
| spelling |
Чекман, І.С. 2017-03-31T15:26:43Z 2017-03-31T15:26:43Z 2011 «Зелені» нанотехнології й нанопродукти: досягнення та перспективи досліджень / І.С. Чекман // Наука та інновації. — 2011. — Т. 7, № 1. — С. 26-32. — Бібліогр.: 15 назв. — укр. 1815-2066 https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/115292 DOI: doi.org/10.15407/scin7.01.026 Узагальнено літературні дані та результати власних досліджень, що торкаються нанотехнологій, а також описані фармакологічні та токсикологічні властивості «зелених» (тобто безпечних) нанопродуктів. Сьогодні забезпечення охорони довкілля вимагає впровадження у практичну діяльність «зелених» нанотехнологій. Безпечні нанотехнології мають докорінно змінити виробничі процеси, зменшити їх негативний вплив на довкілля, замінити небезпечні матеріали (в тому числі і лікарські засоби) та способи їх отримання на сучасні безпечні вироби в різних галузях діяльності людини. Обобщенны литературные данные и результаты собственных исследований, касающихся нанотехнологий, а также описаны фармакологическое и токсикологическое свойства «зеленых» (т.е. безопасных) нанопродуктов. Сегодня обеспечение охраны окружающей среды требует внедрения в практическую деятельность «зеленых» нанотехнологий. Безопасные нанотехнологии должны коренным образом изменить производственные процессы, уменьшить их отрицательное влияние на окружающую среду, заменить опасные материалы (в том числе и лечебные средства) и способы их получения на современные безопасные изделия в разных областях деятельности человека. Literature data and own research results related to nanotechnologies, pharmacological and toxicological properties of nanoproducts are summarized. Today maintenance of environmental protection requires introduction of «green» nano technologies into practice. Safe nanotechnologies can radically change the production processes, reduce their negative impact on the environment, and replace hazardous ma terials and methods of their production in different branches of human activity, including drugs. uk Видавничий дім "Академперіодика" НАН України Наука та інновації Наукові основи інноваційної діяльності «Зелені» нанотехнології й нанопродукти: досягнення та перспективи досліджень «Зеленые» нанотехнологии и нанопродукты: достижения и перспективы исследований «Green» Nanotechnologies and Nano Products: Achievements and Prospects of Investigations Article published earlier |
| institution |
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| collection |
DSpace DC |
| title |
«Зелені» нанотехнології й нанопродукти: досягнення та перспективи досліджень |
| spellingShingle |
«Зелені» нанотехнології й нанопродукти: досягнення та перспективи досліджень Чекман, І.С. Наукові основи інноваційної діяльності |
| title_short |
«Зелені» нанотехнології й нанопродукти: досягнення та перспективи досліджень |
| title_full |
«Зелені» нанотехнології й нанопродукти: досягнення та перспективи досліджень |
| title_fullStr |
«Зелені» нанотехнології й нанопродукти: досягнення та перспективи досліджень |
| title_full_unstemmed |
«Зелені» нанотехнології й нанопродукти: досягнення та перспективи досліджень |
| title_sort |
«зелені» нанотехнології й нанопродукти: досягнення та перспективи досліджень |
| author |
Чекман, І.С. |
| author_facet |
Чекман, І.С. |
| topic |
Наукові основи інноваційної діяльності |
| topic_facet |
Наукові основи інноваційної діяльності |
| publishDate |
2011 |
| language |
Ukrainian |
| container_title |
Наука та інновації |
| publisher |
Видавничий дім "Академперіодика" НАН України |
| format |
Article |
| title_alt |
«Зеленые» нанотехнологии и нанопродукты: достижения и перспективы исследований «Green» Nanotechnologies and Nano Products: Achievements and Prospects of Investigations |
| description |
Узагальнено літературні дані та результати власних досліджень, що торкаються нанотехнологій, а також описані
фармакологічні та токсикологічні властивості «зелених» (тобто безпечних) нанопродуктів. Сьогодні забезпечення
охорони довкілля вимагає впровадження у практичну діяльність «зелених» нанотехнологій. Безпечні нанотехнології
мають докорінно змінити виробничі процеси, зменшити їх негативний вплив на довкілля, замінити небезпечні матеріали (в тому числі і лікарські засоби) та способи їх отримання на сучасні безпечні вироби в різних галузях діяльності людини.
Обобщенны литературные данные и результаты собственных исследований, касающихся нанотехнологий, а
также описаны фармакологическое и токсикологическое
свойства «зеленых» (т.е. безопасных) нанопродуктов. Сегодня обеспечение охраны окружающей среды требует
внедрения в практическую деятельность «зеленых» нанотехнологий. Безопасные нанотехнологии должны коренным образом изменить производственные процессы, уменьшить их отрицательное влияние на окружающую среду,
заменить опасные материалы (в том числе и лечебные
средства) и способы их получения на современные безопасные изделия в разных областях деятельности человека.
Literature data and own research results related to nanotechnologies,
pharmacological and toxicological properties
of nanoproducts are summarized. Today maintenance of environmental
protection requires introduction of «green» nano technologies into practice. Safe nanotechnologies can radically change the production processes, reduce their negative impact on the environment, and replace hazardous ma terials and methods of their production in different branches of human activity, including drugs.
|
| issn |
1815-2066 |
| url |
https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/115292 |
| citation_txt |
«Зелені» нанотехнології й нанопродукти: досягнення та перспективи досліджень / І.С. Чекман // Наука та інновації. — 2011. — Т. 7, № 1. — С. 26-32. — Бібліогр.: 15 назв. — укр. |
| work_keys_str_mv |
AT čekmanís zelenínanotehnologííinanoproduktidosâgnennâtaperspektividoslídženʹ AT čekmanís zelenyenanotehnologiiinanoproduktydostiženiâiperspektivyissledovanii AT čekmanís greennanotechnologiesandnanoproductsachievementsandprospectsofinvestigations |
| first_indexed |
2025-11-25T22:46:30Z |
| last_indexed |
2025-11-25T22:46:30Z |
| _version_ |
1850573014497755136 |
| fulltext |
26
Наука та інновації. 2011. Т. 7. № 1. С. 26—32.
© І.С. ЧЕКМАН, 2011
І.С. Чекман
Національний медичний університет ім. О.О. Богомольця, Київ
«ЗЕЛЕНІ» НАНОТЕХНОЛОГІЇ Й НАНОПРОДУКТИ:
ДОСЯГНЕННЯ ТА ПЕРСПЕКТИВИ ДОСЛІДЖЕНЬ
Узагальнено літературні дані та результати власних досліджень, що торкаються нанотехнологій, а також описані
фармакологічні та токсикологічні властивості «зелених» (тобто безпечних) нанопродуктів. Сьогодні забезпечення
охорони довкілля вимагає впровадження у практичну діяльність «зелених» нанотехнологій. Безпечні нанотехнології
мають докорінно змінити виробничі процеси, зменшити їх негативний вплив на довкілля, замінити небезпечні ма-
теріали (в тому числі і лікарські засоби) та способи їх отримання на сучасні безпечні вироби в різних галузях діяль-
нос ті людини.
К л ю ч о в і с л о в а: зелені нанотехнології, нанопродукти, наномедицина, нанофармакологія, нанотоксикологія,
зменшення негативного впливу.
Наноматеріали і нанотехнології, торкаючись
практично всіх галузей людської діяльності,
пронизують структури живого і неживого до-
вкілля, мають важливе соціальне, технічне й
медичне значення [1, 2, 3]. Практично кожна
людина у будь-якій сфері своєї діяльності тим
чи іншим чином пов’язана з наносвітом. Швид-
ке впровадження наноматеріалів у виробницт-
во і все більш тісний контакт з ними живих
організмів, в тому числі людини, супроводжу-
ється відсутністю ґрунтовних знань про їх
можливий токсичний вплив [4, 5, 6]. Питання
токсичності наноматеріалів вимагає комплек-
сного підходу, залучення спеціалістів різних
профілів, у першу чергу токсикологів і фарма-
кологів [7, 8].
Матеріали, розроблені на основі нанотехно-
логій, дедалі ширше входять у наш побут. Су-
часні сонцезахисні безбарвні креми містять
наночастинки оксидів титану та цинку, які від-
бивають ультрафіолетові промені. Компанія
NanoTex (США, штат Каліфорнія) розробила
технологію отримання тканин, що не вбира-
ють бруд, на основі покриття їх нановолокна-
ми, які не поглинають інші матеріали (зокре-
ма різний бруд). У новій рідині для очищення
скла містяться наночастинки двооксиду тита-
ну, що прискорює руйнування і зісковзування
сторонніх часточок зі скла та інших гладень-
ких поверхонь. Нанотехнології сприятимуть
розробці товарів з поліпшеними механічними,
хімічними, біологічними, оптичними, електрон-
ними властивостями та лікарських засобів з
ефективнішою терапевтичною дією.
Перспективними є такі матеріали та лікар-
ські засоби на основі нанотехнологій [4, 5, 9,
10, 11, 12, 13]:
термостійкі покриття для супутників, тур-
бін, двигунів, автомобілів, інструментів, ін-
ших машин, полімерних, деревинних, текс-
тильних матеріалів з метою захисту від зно-
шення й тривалішого застосування;
самоочищувальні поверхневі плівки для ке-
раміки, текстильних виробів, покриття різ-
них предметів;
антикорозійні матеріали для захисту труб, ін-
струментів, машин; покриття, що захищають
днища кораблів від обростання ракушняком;
27ISSN 1815-2066. Наука та інновації. T. 7, № 1, 2011
Наукові основи інноваційної діяльності
надтонкі компоненти для транзисторів, ком-
п’ютерів, мобільних телефонів, магніторе-
зистивні сенсори, елементи пам’яті;
фото- та електрохромні вікна, антиблікові
екрани, ефективніші сонячні батареї;
матеріали для теплозахисту будинків та тер-
моізоляції різного обладнання.
Крім наноматеріалів технічного призначен-
ня на основі нанотехнологій розробляються і
впроваджуються в практику нові лікарські за-
соби різного механізму дії та спектру застосу-
вання.
На кафедрі фармакології та клінічної фар-
макології Національного медичного універси-
тету ім. О.О. Богомольця розроблено нову лі-
карську форму – суспензію на основі нанодис-
персного кремнезему. Вона мінімізує токсич-
ність і негативний вплив на функцію печінки
таких сполук, як етиловий спирт, натрію фто-
рид і натрію нітрит, а також протитуберку-
льозних препаратів: ізоніазид, піразинамід,
етамбутол, що різняться хімічною структурою
і механізмом негативного впливу на організм.
За фармакологічною активністю суспензія на-
нодисперсного кремнезему перевищує препа-
рати звичайного кремнезему.
Можна назвати ще ряд нових препаратів лі-
карського призначення, розроблених із засто-
суванням нанотехнологій, серед них:
біологічно сумісні матеріали для заміщення
патологічних тканин, кісток, сухожиль;
лабораторії на чипі (labs-on-a-chip) для ран-
ньої діагностики та ефективного лікування
захворювань;
нанобіосенсори для використання в різних
сферах діяльності людини — хімії; фарма-
цев тиці; косметиці; в галузі охорони здо-
ро в’я (діагностика захворювань, регуляція
біологічних процесів в організмі); для моні-
торингу і захисту довкілля; для захисту від
біологічного тероризму і т. ін.
У 2004 р. була заснована Міжнародна рада з
нанотехнологій (International Council on Nano-
technology – ICON), яка аналізує і розповсю-
джує всю доступну інформацію щодо нанотех-
нологій, переваг і недоліків наноматеріалів.
ICON також вживає заходів щодо зниження
ризику вживання нових нанотехнологій і на-
нопродуктів для здоров’я людини, тварин і
стану довкілля. Для цього ICON співпрацює з
ученими, інженерами, виробничниками, пред-
ставниками громадських організацій, які пра-
цюють у галузі охорони довкілля. ICON також
активно досліджує взаємодію наноматеріалів
з клітинами in vitro й in vivo, розробляє стан-
дарти і термінологію, аналізує суспільну дум-
ку щодо наноматеріалів.
Наноматеріали володіють разючими, іноді
дивовижними властивостями. Наприклад, вуг-
лецеві нанотрубки є міцнішими, гнучкішими і
термостабільнішими, ніж сталь, пластмаси та
кераміка; їх важко зруйнувати, при розрізу-
ванні вони можуть самостійно «заліковувати-
ся». Це відкриває нові перспективи для ін же-
нерів-технологів. Наноматеріали мають якісно
нові властивості порівняно з матеріалами зви-
чайних розмірів.
Нанотехнології є однією з найважливіших
науково-дослідних програм уряду США. Під
контролем державної установи – Національна
нанотехнологічна ініціатива (National Nano te-
ch nology Initiative – NNI) – працює Управлін-
ня охорони навколишнього середовища (En vi-
ron mental Protection Agency – EPA), що про-
водить дослідження у галузі нанотехнологій і
досліджує можливий негативний вплив нано-
технологій на навколишній світ та токсичність
отриманих за їх допомогою продуктів. За під-
тримки цих організацій у січні 2006 р. у м. Ма-
йамі (штат Флорида, США) проведено пер-
ший симпозіум з нанотоксикології, на якому
були підсумовані результати досліджень у
цьому напряму.
Науково-дослідна діяльність EPA проводи-
ть ся за такими напрямами:
наукові дослідження щодо захисту нав ко лиш-
нього середовища з метою розробки деше-
вих, швидких і простих методів очищення
води і ґрунту від токсичних речовин, над-
чутливих наносенсорів для виявлення ксе-
28 ISSN 1815-2066. Science and Innovation. T. 7, № 1, 2011
Наукові основи інноваційної діяльності
нобіотиків; налагодження «зелених» вироб-
ництв наноматеріалів; створення нових на-
нокаталізаторів, оскільки за допомогою ка-
талітичних реакцій можна значно приско-
рити й здешевити очистку навколишнього
середовища;
вивчення можливого негативного впливу на-
номатеріалів, лікарських засобів — їх ток-
сичності та особливостей фармакокінетики
й фармакодинаміки;
розробка нових наноструктурних фотоката-
лізаторів, використання наносорбентів, на-
номембран для очищення повітря від ви-
хлопних газів; вивчення можливого нега-
тивного впливу наночастинок на організм
людини при їх виробництві.
«Зелені» нанотехнології – це такі техноло-
гії, в яких використовуються безпечні для до-
вкілля хімічні, технологічні та виробничі про-
цеси, а отримані за їх допомогою наноматеріа-
ли не проявляють негативного впливу на ор-
ганізм людини й тварин.
Нанотехнології здатні змінити виробничі
процеси двома способами: а) за рахунок швид-
кого скорочення відходів виробництва й під-
вищення його ефективності; б) завдяки вико-
ристанню наноматеріалів як каталізаторів, що
дасть змогу позбутися токсичних і брудних
матеріалів, а також кінцевих продуктів. В ідеа-
лі, «зелені» нанотехнології мають докорінно
змінити виробничі процеси, зменшити їх нега-
тивний вплив на довкілля, замінити небезпеч-
ні матеріали та способи їх отримання на без-
печні. Для досягнення цих цілей наукові до-
слідження слід проводити за такими напряма-
ми [5, 9, 14, 15]:
введення інформації у біомолекули для біо-
синтезу нових молекул з використанням на-
нотехнологій;
створення молекул у мікро- і нанореакто-
рах, самоскладання молекул як основа для
нових нанопродуктів;
синтез на атомному рівні нових поліпше-
них нанокаталізаторів для виробничих про-
цесів;
удосконалення виробничих процесів на ос-
нові нанотехнологій з метою заощадження
енергії;
використання альтернативної енергії на ос-
нові сонячних батарей і паливних елемен-
тів, розробка вдосконалених способів пе ре-
дачі енергії;
зменшення токсичності наноматеріалів шля-
хом їх функціоналізації;
сумісне застосування нанопродуктів з мета-
болітниними лікарськими засобами з метою
зменшення негативного впливу на організм
людини.
Значення «зеленої» хімії і «зелених» нано-
технологій світова наукова спільнота гідно
оці нила, і в 2005 р. Роберту Граббсу із Каліфор-
нійського технологічного інституту (США),
Ричарду Шроку із Массачусетського техноло-
гічного інституту (США) та Іву Шовну із Ін-
ституту нафти (Франція) було присуджено
Но белівську премію з хімії — «за внесок у роз-
виток методу метатезису в органічному синте-
зі». Основне значення метатезису полягає у
переключенні хімічних зв’язків, коли виникає
перегрупування атомів, тобто змінюється вуг-
лецевий скелет однієї або двох молекул. Цей
тип реакцій має величезне значення у хімічній
промисловості (наприклад, при синтезі пласт-
мас, лікарських засобів, барвників), оскільки
витрачається менше енергії і зменшується кі-
лькість побічних продуктів.
Як і тисячі років тому, коли у результаті со-
ціа ль но-економічного й історичного прогресу
після бронзового настав залізний вік, так і сьо-
годні на зміну інформаційному приходить но-
вий вік — вік наноматеріалів з дивовижними
властивостями. Саме за такі незвичайні власти-
вості та їх універсальність багато наноматеріалів
(напр., дендримери, вуглецеві нанотрубки, на-
нооболонки, квантові мітки, нанокільця, на но-
ско рини, фулерени, мікрокапсули) часто нази-
вають розумними матеріалами (smart materials).
Але прогрес не зупиняється — триває подаль-
ший пошук наноматеріалів з поліпшеними влас-
тивостями (нанотрубки, фулерени тощо).
29ISSN 1815-2066. Наука та інновації. T. 7, № 1, 2011
Наукові основи інноваційної діяльності
Науковці та виробничники надзвичайно за-
хоплені вивченням властивостей карбонових
нанотрубок, адже ці структури мають багато
унікальних властивостей, одна з них – їх міц-
ність. На другому місці – здатність значно кра-
ще проводити електроенергію, ніж мідь. Учені
та інженери працюють над створенням на осно-
ві нанотрубок квантового проводу, який мати-
ме електричну провідність в 10 раз більшу, ніж
мідь, буде в 6 разів легшим від сталі, матиме
більшу міцність і менше теплове розширення.
Це сприятиме значному зменшенню втрат
електрики на шляху її передачі до споживача.
У міру розробки нових наноматеріалів і відк-
риття їхніх властивостей з’яв ляться нові сфе-
ри їх застосування і найважливішою, безпере-
чно, буде енергетика. Лауреат Нобелівської пре-
мії Ричард Смолі (1943—2005) був прихильни-
ком і активним дослідником альтеративних
джерел енергії, отриманих, зокрема, на базі на-
нотехнологій. На його думку, головними дже-
релами енергії будуть: сонячна, ядерна, геотер-
мальна та нанотехнологічна.
Сьогодні практично всі галузі діяльності лю-
дини (включаючи індустрію, хімію, енергети-
ку, електроніку, сільське господарство, біоло-
гію, медицину, фармацію) так чи інакше по в’я-
зані з наномасштабними об’єктами [4, 14, 15].
Наноматеріали і нанотехнології використо ву-
ються для створення нових матеріалів з диво-
вижними властивостями. Наприклад, нано-
матеріали для покриття використовуються у
різних галузях техніки — аерокосмічній, авто-
мобільній, військово-промисловому комплек-
сі то що, — підвищуючи довговічність, на дій-
ність, ефективність деталей завдяки запобі-
ганню їх корозії, окисленню, перегріванню.
Нанооболонки є наночастинками нового ти -
пу з налаштовуваними оптичними властивос-
тями, які складаються з діелектричного ядра
(напр., кремнію) і надтонкої оболонки (напр.,
золото). Золоті нанооболонки володіють під-
вищеною оптичною абсорбцією, зумовленою
активною взаємодією світла й електронів цьо-
го металу. Нанооболонки можуть застосовува-
тися для оптичного аналізу крові та інших біо-
логічних рідин, цільової доставки лікарських
засобів до осередку патологічних процесів,
фототермічної абляції ракових клітин, а також
як біологічні наносенсори.
Каталізатори — це речовини, які прискорю-
ють хімічні реакції, але при цьому хімічно не
змінюються. Природними каталізаторами є
ферменти організму (пепсин, хімотрипсин, амі-
лаза та ін.) Нанотехнології мають значний по-
тенціал для розробки нових каталізаторів для
фармацевтичної, харчової, хімічної, нафтопе-
реробної промисловості, сільського господар-
ства. Ще одна галузь можливого застосування
нанокаталізаторів — взаємодія природних і
штучних каталізаторів.
За даними Л. Уільямса й У. Адамса [9], у най-
ближчі 50 років людство зіткнеться з такими
найтяжчими проблемами (по зменшенню важ-
ливості):
1) нестача енергії;
2) забруднення води;
3) нестача їжі;
4) забруднення навколишнього природного
середовища;
5) перенаселення планети;
6) хвороби;
7) війни/тероризм;
8) бідність;
9) неписьменність;
10) виснаження ґрунту.
Аналіз цих проблем свідчить, що найважливі-
шою з них є брак енергії. Але надзвичайно три-
вожними є також забруднення води й довкілля,
особливо за рахунок спалювання нафти, газу, ву-
гілля, деревини, продуктів життєдіяльності лю-
дини і тварин. Це спричиняє зростання в атмос-
фері концентрації вуглекислого газу, сажі й ін-
ших ксенобіотиків, які зрештою призводять до
глобального потепління. Посилюється забруд-
нення води внаслідок потрапляння у водне се-
редовище викидів стічних вод, відходів промис-
лових і сільськогосподарських підприємств.
Нині чимало світових компаній щедро інвес ту-
ють кошти у нанотехнологічні проекти (див. табл.).
30 ISSN 1815-2066. Science and Innovation. T. 7, № 1, 2011
Наукові основи інноваційної діяльності
Нанопродукція зарубіжних фірм (Л. Уільямс, У. Адамс з доповненнями)
Компанія Продукція
Acadia Research Corp. Ідентифікація генів, молекулярна характеристика захворювань
Altair Nanotechnologies Inc. Наноматеріали на основі титану, літію для феромагнітних шпинелів
Applied Nanofluorescense, LLC Оптичні наноінструменти для вивчення нанотрубок
IbmArryx, Inc. Нанопінцети для маніпулювання наночастинками
ASML+IBM Напівпровідникова нанотехніка
California Molecular Electronics Corp. Інтелектуальна власність у галузі молекулярної електроніки
Carbon Nanotechnologies, Inc. Комерційне виробництво вуглецевих нанотрубок
Cima Nanotech, Inc. Дрібні, наддрібні і нанорозмірні порошки
Dendritech, Inc. Виробництво дендримерів
Dendritic NanoTechnologies, Inc. Виробництво дендримерів з широким діапазоном застосування (наприклад,
медикаменти)
Dow Chemical Розробка наномасштабних полімерів
EnviroSystems Дезинфікуючі наноемульсії для лікарень
eSpin Technologies, Inc. Виробництво полімерних нановолокон
Front edge Надтонкі акумулятори
Hysitron Науково-дослідні та промислові інструменти для вимірювання нано мас ш-
таб них характеристик: міцності, пружності, тертя, зношення й адгезії
Intematix Corp. Електронні матеріали; каталізатори для мембран паливних елементів
Kereos Inc. Наночастинки для візуалізації хвороб і терапевтичного лікування
Lumera Полімерні матеріали
Lux Research/Capital Розвиток нанотехнологій отримання нанопродуктів
Mecular electronics Corp. Електронні і оптоелектронні прилади
Molecular Imprints Інструменти для нанодруку в напівпровідниковій та електронній про мис ло вості
NanoDynamics Наночастинки срібла, міді, нікелю; нанооксиди; вуглецеві наноструктури
NanoElectronics Нові наноматеріали для елементів електросхем
NanoGram Corp. Хімічні сполуки для комп’ютерних чипів
Nanohorizons Виробництво тонкоплівкових структур на основі ліцензії
NanoInk Inc. Виявлення бактерій сибірської язви
NanoOpto Наноструктури для оптичних наносистем
Nanophase Technologies Підготовка і комерційне виробництво нанопорошків оксидів металів
Nanopoint Візуалізація внутрішніх компонентів біологічних клітин з роздільною здат-
ністю 50 нм (в інфрачервоному, видимому й ультрафіолетовому діапазонах)
Nanoproducts, Inc. Наномасштабні порошки, дисперсії і продукти на їх основі
NanoSpectra Biosciences, Inc. Неінвазійна терапія на основі нанооболонок
Nanosphere Аналіз і виявлення нуклеїнових кислот і білків
Nanosys, Inc. Гнучкі тонкоплівкові компоненти для електроніки, біоматеріалів і сонячних
батарей
Nano-Tex Нанотехнологічні тканини і покриття
Nanotherapeutics, Inc. Адресна доставка медикаментів за допомогою наночастинок
Neo-Photonics Corp. Наномасштабні оптичні компоненти
Novation Environmental Technologies Очищення води наномасштабними фільтрами
Ntera Електронні чорнила і цифровий папір
Starpharma Розробка наномедикаментів на основі дендримерів
TheraFuse, Inc. Нанотехнології цільової доставки лікарських засобів
31ISSN 1815-2066. Наука та інновації. T. 7, № 1, 2011
Наукові основи інноваційної діяльності
Наприклад, американська хімічна компанія
Dow Chemical Company з щорічним обсягом
продажу продукції близько 33 млрд. дол. США
і клієнтами більше, ніж у 180 країнах, об’єднала
свої зусилля з компанією Starpharma (Мель-
бурн, Австралія) і компанією Dendritic Nano-
Te chnologies, Inc (DNT) для розробки нано-
продуктів за допомогою наномасштабних по-
лімерів. Компанія DNT отримала більше 30-и
патентів на дендримери й продала ліцензії на
більше двохсот типів цих структур іншим фар-
мацевтичним, діагностичним і біотехнологіч-
ним компаніям. Компанія розробляє продукти
для роботи з білками й антитілами, працює над
створенням протизапальних лікарських засо-
бів та проведенням нанодіагностики різних за-
хворювань, здійснює цільову доставку препа-
ратів до осередку патологічного процесу.
У 2004 р. компанія Starpharma однією з пер-
ших розпочала розробку нанопрепаратів на ос-
нові дендримерів для боротьби з вірусом іму-
нодефіциту людини (ВІЛ). Компанія Dow Che-
mical Company також здійснює наукові розроб-
ки з пошуку лікарських засобів на основі ден-
дримерів. У таблиці представлені деякі сучасні
нанотехнологічні компанії та їхня про дукція.
Американські учені порівнюють стрімкий
роз виток нанотехнологій із «золотою лихо-
манкою», яка спостерігалася на цьому конти-
ненті понад 100 років тому. Але більшість на-
уковців, інженерів, виробничників світу пере-
конані: нанотехнології та отримані на її основі
наноматеріали принесуть значно більше ко-
ристі людству, ніж золотий пісок у регіоні Ка-
ліфорнії. Нанотехнології є мультидисциплі-
нарними напрямками досліджень. Тому один,
навіть геніальний учений, не зможе зробити
суттєвого прориву в науці без залучення ін-
ших спеціалістів — фізиків, хіміків, фізико-хі-
мі ків, біологів, біотехнологів, матеріалознавців,
медиків, фармакологів, фармацевтів, інжене-
рів різних профілів, фахівців з ком п’ю терних
технологій.
Соціологічні дослідження показали, що на-
нотехнології позитивно сприймаються суспі ль-
с твом. Це важливо, тому що люди звикли в
усьому новому бачити і «темний бік». Не дивно,
що кожне нове відкриття сприймається одними
із захопленням, іншими — з недовірою, скепси-
сом. Будь-яке видатне наукове відкриття може
принести багато корисного суспільству, але за
умов недостатнього вивчення його можливих
наслідків може відкрити ящик Пандори з непе-
редбаченими негативними ефектами.
Ще не так давно людство захоплювалося влас-
тивостями азбесту, фреону, ДДТ, радію, антибі-
отиками, нейротропними лікарськими засоба-
ми, зокрема транквілізаторами тощо. Але коли
виникають проблеми із застосуванням тих чи
інших засобів — настає розчарування. Деякі
дослідники вважають, що нанотехнології і на-
номатеріали допоможуть вирішити багато на-
гальних проблем людства (вилікувати рак, ін-
фек цій ні захворювання, забезпечити населен-
ня де шевою і безпечною енергією), але водно-
час вони здатні й знищити усе живе на Землі.
Проте кожен поміркований і відповідальний
учений не передбачає завдати шкоди людству
своїми відкриттями. 50 років тому вважалося,
що людство загине внаслідок ядерної війни.
Цього не сталося, хоча ризики війни, хай і не
такої масштабної, залишилися.
Всебічні і ґрунтовні дослідження в області
нанотехнологій та наноматеріалів із залучен-
ням спеціалістів різних напрямів діяльності
можуть показати, які вигоди і водночас загро-
зи можуть принести людині наноматеріали та
нанопрепарати.
ЛІТЕРАТУРА
1. Патон Б., Москаленко В., Чекман І., Мовчан Б. Нано-
наука і нанотехнології: технічний, медичний та со-
ціальний аспекти // Вісн. НАН України. — 2009. —
№ 6. — С. 18—26.
2. Москаленко В.Ф., Лісовий В.М., Чекман І.С. та ін. На-
укові основи наномедицини, нанофармакології та
нанофармації // Вісник Національного медичного
університету ім. О.О. Богомольця. — 2009. — № 2. —
С. 17—31.
3. Nanotechnological applications in medicine // Current Opi-
nion Biotechnology. — 2007. — Vol. 18. —P. 26—30.
32 ISSN 1815-2066. Science and Innovation. T. 7, № 1, 2011
Наукові основи інноваційної діяльності
4. Гусев А.И. Наноматериалы, наноструктури, нано тех-
но логии. — 2-е изд испр. — М.: Физматлит, 2007. —
416 с.
5. Фостер Л. Нанотехнологии. Наука, инновации и воз-
можности. Пер. с анг. — М.: Техносфера, 2008. — 352 с.
6. Hans C.F., Warren C.W. Nanotoxicity: the growing need
for in vivo study // Current opinion in Biotechnology. —
2007. — Vol. 18. — P. 565—571.
7. Чекман І.С., Сердюк А.М., Кундієв Ю.І., Трахтенберг І.М.
та ін. Нанотоксикологія: напрямки досліджень (ог-
ляд) // Довкілля та здоров’я. — 2009. — № 1 (48). —
С. 3—7.
8. Hardman R.A. Toxicologic Review of quantum dots: to xi-
city depends on physicochemical and environmental fac-
tors // Environmental Health Perspectives. — 2006. —
Vol. 114, N 2. — P. 165—172.
9. Уильямс Л., Адамс У. Нанотехнологии без тайн. Пер.
з англ. — М.: Эксмо, 2010. — 368 с.
10. Hoet P., Bruske-Hohlfeld I., Salata O. Nanoparticles —
known and unknown health risks // Journal of Nano-
bio technology. — 2004. — Vol. 2. — P. 12—15.
11. Чекман І.С. Нанонаука: перспективи наукових дослі-
джень // Наука та інновації. — 2009. — Т. 5, № 3. —
С. 89—93.
12. Demidov V.V. Nanobiosensors and molecular diagnostics:
a promising partnership // Expert. Rev. Mol. Diag. —
2004. — Vol. 3, N 4. — P. 267—268.
13. Becker Th., Hitzmann B., Maffer K., et al. Future aspects
of bioprocess monitoring // Adv. Biochem. Engin —
2007. — Vol. 105. — P. 249—293.
14. Sayes C.M., Liang F., Hudson J.L., Mendez J., et al. Fun c-
tio nalized density dependence of single-walled carbon
nanotubes cytotoxity in vivo // Toxicol. Lett. — 2006. —
Vol. 161, № 2. — P. 135—142.
15. Hou Y., Tang J., Zhang h., Qian C., et. al. Functionalized
few-walled carbon nanotubes for mechanical rein for ce-
ment of polymeric composites // ACS Nano. — 2009. —
Vol. 3, № 5. — P. 1057—1062.
И.С. Чекман
«ЗЕЛЕНЫЕ» НАНОТЕХНОЛОГИИ
И НАНОПРОДУКТЫ: ДОСТИЖЕНИЯ
И ПЕРСПЕКТИВЫ ИССЛЕДОВАНИЙ
Обобщенны литературные данные и результаты собс-
твенных исследований, касающихся нанотехнологий, а
также описаны фармакологическое и токсикологическое
свойства «зеленых» (т.е. безопасных) нанопродуктов. Се-
годня обеспечение охраны окружающей среды требует
внедрения в практическую деятельность «зеленых» нано-
технологий. Безопасные нанотехнологии должны корен-
ным образом изменить производственные процессы, уме-
нь шить их отрицательное влияние на окружающую среду,
заменить опасные материалы (в том числе и лечебные
средства) и способы их получения на современные безо-
пасные изделия в разных областях деятельности человека.
Ключевые слова: зеленые нанотехнологии, нано про-
дукты, наномедицина, нанофармакология, нанотоксико-
логия, уменьшение отрицательного влияния.
I.S. Chekman
«GREEN» NANOTECHNOLOGIES
AND NANOPRODUCTS:
ACHIEVEMENTS AND PROSPECTS
OF INVESTIGATIONS
Literature data and own research results related to nano-
technologies, pharmacological and toxicological properties
of nanoproducts are summarized. Today maintenance of en-
vironmental protection requires introduction of «green» na-
no technologies into practice. Safe nanotechnologies can ra-
dically change the production processes, reduce their ne-
gative impact on the environment, and replace hazardous
ma terials and methods of their production in different bran-
ches of human activity, including drugs.
Key words: green nanotechnologies, nanoproducts, na-
nomedicine nanopharmacology, nanotoxicology, negative im-
pact reducing.
Надійшла до редакції 12.09.10
|