ценной бумагой или используя в стратегиях. Полученные

ценной бумагой или используя в стратегиях. Полученные результаты могут быть
использованы для формирования новых более гибких платежных обязательств или
послужить развитию методологии квантильного хеджирования.
Список литературы:
3. Black, F. The Valuation of Options Contracts and a Test of Market Efficiency / F.
Black, M. Scholes // J. Financ. – 1972. – Vol. 27, № 2. – Р. 389–417.
4. Андреева, У. В. Европейский опцион купли Лукбэк с плавающим страйком / У.
В. Андреева, Е. Ю. Данилюк, Н. С. Демин, С. В. Рожкова, Е. Г. Пахомова //
Известия Томского политехнического университета. – 2012. – Т. 321, № 6. – С.
13–15.
Применение нанобиохимии в медицине
Петровци Ю.И.
[email protected]
Научный руководитель: д.б.н. Кучмеровская Т.М.
Национальный университет пищевых технологий, Киев , Украина
Нанохимия – область науки, связанная с получением и изучением физикохимических свойств частиц, имеющих размеры в несколько нанометров. Одна из
приоритетных задач нанохимии – установление связи между размером наночастицы
и её свойствами. Нанохимия находится в стадии быстрого развития, поэтому при её
изучении постоянно возникают вопросы, связанные с понятиями и терминами.
Четкие различия между терминами “кластер”, “наночастица” и “квантовая точка”
пока не сформулированы (Таблица 1).
Термин “кластер” чаще используют для частиц содержащих небольшое число
атомов, термин “наночастицы” – для более крупных агрегатов атомов и
распространен для описания свойств металлов и углерода. Под понятием “квантовая
точка” обычно подразумеваются частицы полупроводников и островков, где
квантове ограничения носителей зарядов или экситонов влияют на их свойства [1].
Таблица 1. Объекты нанохимии
Фазовое
Единичные
Кластеры
Наночастицы
Компактное
состояние
атомы
вещество
Диаметр, нм
0.1 – 0.3
0.3 – 10
10 – 100
свыше 100
6
6
9
Количество
1 – 10
10 – 10
10 – 10
свыше 109
атомов
Дальше будет идти речь об использовании только наночастиц. Нанобиохимия
пытается решить проблему лечения сахарного диабета. Несолько слов о механизме
сахарного диабета - одним из патогенетических механизмов развития сахарного
диабета 1-го типа является абсолютная или относительная недостаточность
выработки
инсулина
эндокринными
клетками
(бета-клетки
островков
Лангерганса) поджелудочной железы, что требует постоянного контроля уровня
сахара в крови, для поддержания нормогликемии (рис 1).
530 Найболее перспективным направлением является розробка наночастиц, которые
могут способствовать контролю уровеня сахара в крови и отвечать выработкой
инсулина в зависимости от концентрации глюкозы в крови [2-4].
Введенные наночастицы заменят функцию клеток панкреатического островка у
пациентов, и смогут секретировать соответствующее количество инсулина.
Наночастицы были разработаны, чтобы влиять на изменение уровеня глюкозы в
организме и реагировать путем секреции соответствующего количества инсулина,
тем самым заменив функцию бета-клеток поджелудочной железы, количество
которых уменшено у пациентов с диабетом 1 типа. В конечном счете, этот тип
системы может гарантировать, что уровень сахара в крови остается
сбалансированным что улучшает качество жизни пациентов [5].
В последние годы многие исследователи пытались разработать системы инсулиндоставки, которые могут выступать в качестве "искусственной поджелудочной
железы", автоматически обнаруживая уровни глюкозы и секретируя инсулин. Одним
с подходов использования наначастиц – это гидрогели для измерения и реагирования
на уровень глюкозы. Гель содержит смесь противоположно заряженных наночастиц,
которые взаимодействуют друг с другом, сохраняя гель без изменений и
предотвращают разединения частиц внутри него.
Рисунок 1. Клетка поджелудочной железы до и после дейсвий наночастиц
В геле используют модифицированный полисахарид, известный как декстран,
зависимого к кислотности. Каждая наночастица содержит сферы декстрана с
иммобилизованным ферментом, что способствует превращаению глюкозы в
531 глюконову кислоту. Глюкоза может свободно диффундировать через гель, так что,
когда уровень сахара высокий, продуцируется большие количества глюконовой
кислоты, в результате чего локальное окружение становится более кислым.
Это кислая среда вызывает сферы декстрана, способствует распаду и при этом
выделяется инсулин. Инсулин затем выполняет свою обычную функцию,
потребление глюкозы тканями, а также накопление ее в виде гликогена в печени и
мышцах, в качестве депо глюкозы.
Однократная инъекция геля сохраняет нормальный уровень сахара в крови в
среднем в течении 10 дней. Поскольку частицы в основном состоят из полисахаридов,
они являются биосовместимыми и в конечном счете распадаються в организме.
В будущем полученые частицы должны реагировать на изменения в организме
глюкозы достаточно быстро, чтобы полностью имитировать работу поджелудочной
железы островковых клеток у здоровых животных. Для того чтобы проверить эту
систему в организме человека, исследователи должны улутчшить свойства доставки
и оптимизации дозы, необходимой для человека, в отличие от мышей, на которых
проводилось иследование. Данные иследованние проводились в университете
Калифорнии в Санта-Барбаре только на уровне лабораторных исследований [5].
В перспективе наночастицы можно модифицировать различными способами и
покрывать такими оболочками, которые сделают их крепкими, долго не
растворимыми и которые должны подходить как «ключ к замку» к определенным
клеткам, тканям или органам. Наночастицы могут защищать лекарственные средства
от разрушения в печени. Их можно сделать и неподверженным для действия
иммунной системы. Многослойные или многооболочные наночастицы могут
преодолевать защитные барьеры организма, дав возможность лекарствам
действовать более длительно и достигать необходимого места в организме.
Так, дендримеры – это наночастицы, которые могут стать средством для целевой
доставки лекарств. К ним может быть прикреплено определенное количество
различных видов молекул. Одна группа молекул может проявлять лечебный эфект,
другая поможет отслеживать лекарство в организме, третья группа будет химическим
триггером, высвобождающим препарат по сигналу извне. Еще одна группа может
посылать сигналы о результатах лечения [6, 7].
Благодаря использованию нанобиохимми в области лечения сахарного диабета 1
типа, сравнительно с существующими лекарственными средствами уменшится
негативное влияние на другие внутрение органы (печень, сердце), улучшится
лекарственный ефект существуючих лекарственных препаратов. Таким образом,
контроль уровня сахара в крови будет сбалансирован, и качество жизни пациентов с
диабетом 1 типа перейдет на новый урівень.
Список литературы:
1. Князев А.В., Кузнецова Н.Ю Нанохимия. – Нижний Новгород: Нижегородский
госуниверситет, 2010. – 102 с.
2. C. Jahansouz, S. C. Kumer, M. Ellenbogen, and K. L. Brayman «Evolution of β-cell
replacement therapy in diabetes mellitus: pancreas transplantation» // Diabetes
Technology and Therapeutics. – 2011. – vol. 13, № 3, pp. 395–418.
3. K. M. Gillespie «Type 1 diabetes: pathogenesis and prevention» // Canadian Medical
Association Journal. – 2006. vol. 175, № 2, pp. 165–170.
4. Мелихов И.В. Тенденции развития нанохимии // Российский химический журнал.
2002 (5). Т. XLVI. C. 7 – 14.
532 5. Jahansouz С., Jahansouz C., Sean C. Kumer, and Kenneth L. Brayman «Evolution
of β-cell replacement therapy in diabetes mellitus: islet cell transplantation» Journal of
transplantation, Volume 2011, Article ID 247959, p 21.
6. Кольтовер В.К. "Эндоэдральные фуллерены: от химической физики к
нанотехнологии и медицине" // Вестник РФФИ - № 59(3), 2008 - С. 54-71.
7. Методы получения и свойства нанообъектов: учебное пособие. / Н.И. Минько и
др. – М.: Флинта: Наука, 2009. – 163 с.
Процессы рекристаллизации технически чистого титана ВТ1-0, подвергнутого
азотированию в плазме тлеющего разряда
Сексеналина М.А., Петрикова Е.А., Ахмадеев Ю.Х., Иванова О.В.1
[email protected]
Научный руководитель: Иванов Ю.Ф., д.ф.-м.н., профессор
Институт сильноточной электроники СО РАН, 634055, Россия, г. Томск, пр-т
Академический, 2/3
1
Томский государственный архитектурно-строительный университет, 634003,
Россия, г. Томск, пл. Соляная, 2
Азотирование – это широко распространенный в промышленности
технологический процесс химико-термической обработки, при котором поверхность
детали насыщают азотом в специальной среде [1]. В промышленных масштабах
азотирование поверхности осуществляют в плазме тлеющего разряда [1]. Обработка
происходит либо в среде диссоциированного аммиака [1], либо в среде азота с
добавлением водорода [2], аргона [1, 2] или гелия [3]. Добавление водорода (либо в
чистом виде, либо в результате диссоциации аммиака) требуется для химического
связывания и удаления кислорода с обрабатываемой поверхности, что необходимо
для облегчения попадания в объем материала атомов азота, так как образование
оксидов на поверхности существенно тормозит процесс диффузии азота [1]. Помимо
оксидных пленок в процессе азотирования на обрабатываемой поверхности
возможно образование высших нитридов, замедляющих процесс диффузии азота и
обладающих повышенной хрупкостью. Для удаления этих нитридов используется
ионное травление поверхности в процессе азотирования, при этом интенсивно
формируется диффузионная зона, образование нитридной зоны в этом случае требует
проведения отдельного этапа обработки [1, 2].
Перспективным на сегодняшний день методом азотирования является процесс,
основанный на использовании дуговых разрядов. Дуговые разряды непрерывного
действия позволяют получать газоразрядную плазму с высокой концентрацией (1015
- 1018) м-3 в объемах до нескольких м3 [4]. Основной недостаток таких систем –
наличие в плазменном потоке микрокапельной фракции, что ограничивает
использование данных устройств в технологических процессах и требует разработки
сложных систем сепарации плазменного потока от микрокапель [5]. Генерацию
плазменного
потока
без
микрокапель
обеспечивает
использование
несамостоятельного разряда низкого давления с накаленным катодом [6]. В силу
своей простоты системы с эмиссией электронов с накаленного катода получили
533