ИСТИНА

Наноструктуры и наноматериалы на основе комплексов неорганических наночастиц и биомолекул представляют в настоящее большой интерес для выяснения механизмов фундаментальных структурно-функциональных взаимосвязей на нано-уровне в биологических и биомиметических системах. В биологических системах неорганические нанофазные структуры синтезируются в результате процессов биоминерализации, которые протекают при нормальных условиях и в которых ключевую роль играет состав и структурная организация био-молекулярной матрицы, взаимодействующей с неорганической нано-фазой. Также, в настоящее время активно развиваются работы по использованию неорганических наночастиц и наноструктур (металлических, магнитных, полупроводниковых) для целей биодиагностики и других биомедицинских применений [1]. В данном сообщении рассмотрены вопросы, связанные с формированием магнитных наночастиц оксида железа и наночастиц благородных металлов в биологических системах, а также представлены результаты работ по созданию новых организованные композитных нанобиоматериалов и средств управляемой доставки веществ в жидких средах. Разработаны оригинальные методики и проведен синтез неорганических наночастиц благородных металлов (Au, Pd, Ag), меди и оксидов железа в геле гиалуроновой кислоты и в системе комплексов биогенного полиамина спермина. Полученные наноструктуры охарактеризованы методами ПЭМ, АСМ, оптической спектроскопии, ЭМР спектроскопии. Установлено, что в системе полимерных биогенных лигандов и неорганических наночастиц образуются организованные нанокомпозитные структуры, включающие фрактальные агрегаты, микросферы, квази-линейные и планарные наноструктуры. Результаты работы указывают на возможность образования организованных ансамблей магнитных наночастиц оксида железа (магнетита, маггемита) в биологических системах при определенных условиях (ионы железа соответствующей валентности участвуют в окислительно-восстановительных процессах в водной фазе в присутствии кислорода и имеют возможность контактировать друг с другом с образованием новой неорганической нано-фазы). Аналогичные процессы образования магнитных оксидов железа могут иметь место в ходе биогенных процессов биоминерализации и метаболизма железа в норме или при патологии. Также, в сообщении представлен подход к созданию эффективных средств управляемой доставки веществ в жидких средах на основе стабильных биосовместимых биомиметических нанокомпозитных мембранных везикул, в состав которых входят липиды, амфифильный полиамин, функциональные наночастицы магнитных оксидов железа и золота, молекулы полиэлектролитов. Работа поддержана Российским Научным Фондом (грант 14-12-01379). 1. Giersig M., Khomutov G.B., (Editors.), Nanomaterials for application in medicine and biology, Springer, Dordrecht, The Netherlands, 2008, 188p.