Коллектив авторов: Проблемы медицины и биологии

ПРОБЛЕМА ОССИФИКАЦИИ И КАМНЕГЕТЕРОТИПИЧЕСКОГО КОСТЕОБРАЗОВАНИЯ В ОРГАНИЗМЕЧЕЛОВЕКА

Процессы окостенения тканей и органов затрагивают и формируют множественную патологию у человека (мочекаменная болезнь, калькулезный холецистит, бронхолитиаз и др.). Этиология и патогенез целого ряда оссификаций остаются до конца неясными. С 1990 г., после открытия Робертом Фолком нанобактерий (карликовые бактерии с каменной оболочкой из карбонат-аппатита) биоминерализацию в природе и в организме человека и животных пытаются объяснить ее участием.

Цель исследования –изучение литературных данных о механизмах костеобразования в организме человека и возможной роли нанобактерий в оссификации.

Результаты и обсуждения.В 1998 г. О. Кайандер и др. открыли нанобактерии в почечных камнях, используя электронную микроскопию и иммунную флюоресценцию с моноклональными антинанобактериальными антителами (к тому времени полученными этими учеными). Канадский микробиолог Д.Коултон в исследованиях не только подтвердил участие нанобактерий в камнеобразовании, но и получил данные, каким образом нанобактерии «строят» почечные камни. Проведенные рядом ученых (В.Т. Волков и др., 2003–2004 гг.) исследования камнеобразования с помощью технологий высокой разрешающей способности позволили установить общность механизмов в образовании почечных и желчных камней и природных органоминеральных агрегатов (жемчуг, агат, малахит). В последние годы предприняты исследования и получены доказательства по выявлению присутствия нанобактерий в конкрементах при желчнокаменной болезни, бронхолитиазе, альвеолярном микролитиазе, при атеросклерозе, у больных подагрой (в синовиальной жидкости крупных суставов), в микропрепаратах селезенки и др.

Выводы.Последние исследования ученых в этой области позволяют сделать вывод о возможной контагиозности указанных выше заболеваний и их эпидемической опасности, так как имеются сведения об обнаружении нанобактерий в питьевой воде, в артезианских водах; в препаратах крови, сывороточных препаратах и в крови людей.

Проведен анализ современной литературы по проблемам нанотехнологий. В последнее время все большее значение приобретают инструментальные методы исследования in situ процессов формирования наноматериалов. Так методами дифракции на синхротронном излучении и малоугловой дифракции поляризованных нейтронов исследованы процессы образования пористой оксидной пленки анодированного алюминия, а также темплатированных мезопористых образцов диоксида кремния с упорядоченной системой ферромагнитных нитей, находящихся в порах. Большое значение имеют спектральные методы анализа, в частности спектроскопия комбинационного рассеяния, активно используемая для анализа углеродных и неуглеродных нанотрубок, сверхрешеток квантовых точек.

Результаты и обсуждения.Назрела необходимость проведения планомерных фундаментальных исследований, цель которых – установить возможности получения и использования нанодисперсных веществ в технике, медицине и сельском хозяйстве, что позволит снизить газовую эмиссию и отодвинуть угрозу глобального потепления на планете; улучшить качество и продолжительность жизни в пределах, близким к биологическим; удовлетворить потребности человечества в пресной воде и чистом воздухе, осуществить существенный прогресс в освоении космоса.

Выводы:Экспериментальные исследования последнего десятилетия показали, что развитие нанотехнологий, нацеленных на производство и использование твердых нанодисперсных веществ, тормозится из-за недостатка информации о закономерностях их поведения в техногенных и природных системах. Для обычных материалов известно множество методов определения их структуры и свойств. Однако для наноструктурированных материалов этими методами нельзя определить атомный порядок с высокой точностью («наноструктурная проблема») и, соответственно, структурно-чувствительные характеристики материала, а также классические корреляции состав – структура – свойство. Решение этих вопросов, связанных как с существующими проблемами невоспроизводимости свойств наноматериалов, так и с трудностями их сертификации, возможно, будет найдено с развитием нанометрологии.