Частицы вселенной

Во время полёта в самолёте или в космическом пространстве на человека действует радиация. Как защитить организм от облучения? Таким вопросом задались учёные Юго-Западного государственного университета. Они провели эксперимент по защите человеческих клеток с помощью наночастиц, запустив их в стратосферу.

Маленькие, но очень полезные

К уникальному эксперименту подключились учёные сразу нескольких дисциплин: космонавтики, инженерии, физики, нанотехнологии и биомедицины. Студенты и старшие научные сотрудники задались целью изучить способность наночастиц защищать человеческие клетки от радиации в условиях стратосферы.

– Наночастицы – это частицы размером меньше 100 нанометров. У них могут возникать удивительные свойства, что отличает их от обычных материалов. Например, они способны обладать высокой химической активностью или проявлять уникальные квантовые эффекты, – объясняет руководитель проекта директор регионального центра нанотехнологий Максим Пугачевский. – В наших наночастицах формируются особые функциональные структурные дефекты, которые придают им защитные свойства.

Такие частицы, например, используют при лечении онкологических заболеваний, когда назначается радиотерапия и необходимо защитить здоровые клетки человека от вредного воздействия. В этом случае онкологические образования эффективно уничтожаются, в то время как организм защищён. А ещё наночастицы могут защитить пассажиров и пилотов самолётов в стратосфере, ведь на высоте уже в 10 километров действует сильная радиация.

– Если придумать средство в виде мази или спрея и использовать его перед полётом, то это помогло бы снизить радиоактивное воздействие на человека. Особенно это было бы полезно для лётчиков военной авиации, которые поднимаются на 30 километров. Для них мощность радиационного воздействия гораздо выше. Конечно, больше всего страдают космонавты, – говорит учёный. – Кроме того, на Земле возникают озоновые дыры, поэтому космические излучения могут достигать поверхности, а мы можем получать повышенную дозу радиоактивного излучения.

Наночастицы в стратосфере

Чтобы подтвердить гипотезу, студенты и руководитель студенческого конструкторского бюро Инженерно-космической школы ЮЗГУ Валерьян Пиккиев создали специальный спутник с барокамерой. Для эксперимента важно было сохранить температуру внутри барокамеры ровно 37 градусов. Если бы она была выше, то клетки начали бы погибать, если ниже – то в них бы затормозились биологические процессы и эксперимент не получился. Необходимо было выдержать все технические характеристики аппарата, чтобы клетки могли жить и делиться.

– В этом мультидисциплинарном проекте у нас участвуют студенты. Мы стараемся как можно больше их задействовать. В ЮЗГУ есть кафедра космического приборостроения и систем связи, где ребята создают свои собственные приборы, делают спутники и ракеты, – рассказывает Максим Пугачевский. – Спутник с барокамерой ребята сделали своими руками, всё замечательно работает. Перед экспериментом мы провели генеральную репетицию на Земле, а потом запустили его в стратосферу с полигона во Владимирской области.

Поднявшись на высоту в 25 километров, шар, на котором летел аппарат, за счёт пониженного давления лопнул, и барокамера спустилась на парашюте вниз. Затем биоматериал извлекли из камеры и исследовали в полевых условиях с помощью специального биомедицинского МТТ-теста. Это позволило определить количество выживших клеток.

– Предварительные результаты нас порадовали. Мы хотели, чтобы наши частицы помогли клеткам выжить в суровых условиях стратосферы, они так и проявили себя, – отметил Максим Пугачевский. – Такой эксперимент, в котором был опробован целый комплекс инновационных идей, мы фактически провели в России впервые. Показали, что такие эксперименты возможно осуществлять на живых клетках в стратосфере, а после провести биомедицинские исследования прямо в поле, чтобы не создавать дополнительные стресс-условия для клеток во время транспортировки.

Ирина СИДОРЕНКО
Фото пресс-службы ЮЗГУ