Вчера в Институте биофизики прошло представление докторской диссертации Екатерины Шишацкой. Представление это еще не защита — это семинар, на котором представляют, по сути, готовую работу. Если все нормально, то дальше дело техники. Я уверен, что в случае с Екатериной все будет нормально. Да и сами посудите — молодой ученый, а уже несколько десятков публикаций, два подряд гранта Президента РФ для молодых ученых кандидатов наук, да еще и двое детей. Ее докторская диссертация — о биополимерах и о возможности их применения в медицине.
Что такое биополимер? Синтетические полимеры или пластмассы окружают нас. Пакеты, бутылки, упаковки — всем этим завалены наши свалки. Полиэтилен практически не разрушается в природе. Выброшенная бутылка, если ее не сжечь, будет лежать в земле сотни лет.
Природе полимеры были известны задолго то того, как их сделал человек. Многие организмы сами синтезируют небольшое количество биологического полимера. Его главное отличие от искусственного — он может разрушаться в природе. Некоторые виды бактерий в определенных условиях синтезируют его очень много. Если вырастить таких бактерий в большой банке, потом выделить весь полимер, то получится много сырья, из которого можно делать точно такие же бутылки и пакеты. Если выбросить такую бутылку, то через несколько лет от нее не останется и следа. Ее просто-напросто съедят бактерии в почве.
В мире несколько компаний занимаются исследованием биопластиков. Ведутся такие работы и в Институте биофизики. Сначала нужно было найти те виды бактерий, и подобрать те условия, в которых будет выделяться как можно больше полимера. Потом исследовать его на прочность, эластичность и другие параметры. Все это интересные и сложные, но малопонятные для обывателя работы. А самое увлекательное — это возможности применения. Для упаковки пока еще дешевле использовать искусственные полимеры. А вот в медицинских целях биополимер может найти очень широкое применение.
Самое банальное это шовные нити — через какое-то время нити сами исчезают, а рана уже заросла. При повреждении костей или суставов можно делать искусственные копии. Со временем кость сама восстановится, а искусственная замена исчезнет. Можно делать специальные вставки в сосуды — стенты. Это такие маленькие полые трубочки, которые используют, чтобы расширить сосуд. Все эти работы уже делаются в Красноярске, и в них самое активное участие принимает кандидат медицинских наук Екатерина Шишацкая.
Кратко я хотел бы упомянуть еще одно медицинское применение. Системы контролируемой доставки лекарств. Когда мы съедаем таблетку, лишь малая часть лекарства достигает цели. Большая часть, не успев попасть туда, куда нужно, выходит наружу. Как увеличить эффективность? Можно сделать специальную капсулу из биоразрушаемого полимера. Эта капсула должна состоять из большого числа маленьких ячеек. Потом эти ячейки заполняются лекарством, и капсула помещается в тот орган, куда необходимо доставить лекарство. Постепенно разрушаясь, капсула выделяет лекарство с той скоростью и в такой концентрации, которая наиболее эффективна для лечения. Ученые Института биофизики совместно с красноярскими медиками ввели такие капсулы лабораторным крысам, зараженным одной из форм рака. Капсулы помещали в место заражения. Через два месяца почти все животные без капсул умерли. А вот среди тех, кому организовали адресную доставку лекарства, выжили 80%.
Полимер, полученный красноярскими учеными, уже получил свою торговую марку — «Биопластотан». Пока еще идут активные лабораторные испытания. Но есть все основания ожидать, что скоро в медицинской практике появится новый материал и новые методы лечения многих заболеваний и нарушений. И это только один маленький пример того, как изменят нашу жизнь биотехнологии.
