- •1. Аналитический обзор
- •Применение нанотехнологий в медицине
- •1.1.1 Наноматериалы
- •1.1.2 Наночастицы
- •1.1.3 Микро- и нанокапсулы
- •1.1.4 Нанотехнологические сенсоры и анализаторы
- •1.1.5 Медицинские применения сканирующих зондовых микроскопов
- •1.1.6 Наноманипуляторы
- •1.1.7 Микро- и наноустройства
- •1..2 Примеры применения наночастиц металлов
- •Биомедицинские применения d-металлов
- •1.2.2 Биомедицинские применения золотых наночастиц: современное состояние и перспективы развития.
- •1.2.4. Магнетиты
- •Новые дендримерные наночастицы, в состав которых входят направляющие молекулы и красители, способны находить в организме злокачественные клетки, специфически связываться с ними и уничтожать их.
- •1.3 Воздействие наночастиц на организм человека
- •2 Способы получения нанопорошков металлов
- •2.1 Производство металлических порошков электролизом
- •2.2 Электроосаждение на неподвижных твердых электродах
- •2.3 Выделение высокодисперсных порошков на жидких металлических катодах
- •2.4 Осаждение высокодисперсных металлов в двухслойной ванне
- •2.5 Электролиз расплавленных сред
- •2.6 Сравнение способов получения нанопорошков металлов
- •2. Получение монокристаллов в двухслойной ванне
- •2.1 Особенности процесса и его назначение
- •2.2 Верхний слой двухслойной ванны
- •2.3 Нижний слой двухслойной ванны
- •2.4 Форма нитевидных кристаллов, получаемых в двухслойной ванне
- •2.5 Плотность тока и изменение потенциала катода двухслойной ванны при электрокристаллизации
- •3 Устройства для получения порошков с нитевидными кристаллами
- •3.1 Основные требования к конструкции устройств
- •3.2 Катоды двухслойной ванны
- •3.2.1 Вращающиеся дисковые катоды
- •3.2.2 Электролизёр с неподвижным решётчатым катодом
- •3.3 Обработка порошка после его получения
- •4 Аппаратура и методика эксперимента
- •4.1 Приготовление растворов и условия эксперимента
- •5 Экспериментальная часть
- •5.1 Результаты исследований
- •5.1.1 Влияние условий электролиза на образование нитевидных порошков в двухслойной ванне
Новые дендримерные наночастицы, в состав которых входят направляющие молекулы и красители, способны находить в организме злокачественные клетки, специфически связываться с ними и уничтожать их.
Таким образом разработанные методики воздействия нанопорошков металлов на опухолевые клетки требуют совершенствования способов получения нанопорошков металлов и исследования зависимости эффективности воздействия их от размеров, состава и формы на раковые клетки.
1.3 Воздействие наночастиц на организм человека
К нежелательным свойствам наночастиц относится высокий уровень токсичности.
Главным фактором риска применения медицинских нанотехнологий является недостаток информации о взаимодействии конкретных наночастиц с человеческим организмом. На сегодняшний день практически отсутствуют данные о нанотоксичности и нанокинетике частиц в организме человека. Активно проводятся экспериментальные испытания на лабораторных животных серебряных, золотых и платиновых наночастиц.
Строгая проверка и испытания наноматериалов регулируются постановлением главного государственного санитарного врача Российской Федерации от 31 октября 2007 года № 79 «Об утверждении Концепции токсикологических исследований, методологии оценки риска, методов идентификации и количественного определения наноматериалов», которое распространяется и на материалы медицинского назначения.
Под подозрение в токсичности подпадают не только фуллерены и нанотрубки, но и уже широко применяемые в косметике наночастицы двуокиси титана, а также перспективные с точки зрения медицинских применений частицы серебра и квантовые точки. Даже такие биосовместимые материалы, как керамика и алюминий, при использовании для имплантации и протезирования могут служить источниками наночастиц, накапливающихся во внутренних органах и вызывающих аллергические реакции и васкулиты.
Проблема нанобезопасности будет все более острой по мере расширения применения наночастиц. Необходима полная паспортизация свойств и параметров наночастиц. Сегодня есть только несколько российских стандартов, посвященных наночастицам, и вопросы метрологического обеспечения наноматериалов и “нанобезопасности “крайне актуальны.
2 Способы получения нанопорошков металлов
Существует методы получения порошков металлов, базирующихся на газофазном, плазмохимическом, термическом и других процессах. В последнее время получили развитие новые направления синтеза нанопорошков металлов, одним из которых является способ получения ультрадисперсных порошков металлов электролизом растворов их солей.
2.1 Производство металлических порошков электролизом
Электролиз представляет собой своеобразный процесс восстановления, осуществляемый не с помощью восстановителей, а за счет использования энергии электрического тока. В зависимости от условий электролиза на катоде получают твердые хрупкие осадки в виде плотных слоев, чешуек или кристаллов, губчатые мягкие осадки и рыхлые (черные) осадки [5]. Этот способ является экономичным при производстве химически чистых порошков.
На технологические параметры и свойства катодного осадка влияют: концентрация и температура электролита, кислотность электролита и наличие в нем посторонних ионов, скорость циркуляции электролита, присутствие специальных добавок, форма и состояние поверхности электродов, плотность тока, длительность наращивания порошка. В настоящее время порошки металлов высокой степени дисперсности выделяют из водных растворов в основном по трем известным методам: на неподвижных твердых электродах, из ванн с жидкими металлическими катодами и в двухслойной электролитической ванне на вращающихся и неподвижных катодах.
