Благородный металл может быть лечебным

Золото не зря называют благородным металлом. У него масса уникальных свойств: оно имеет красивый желтый цвет, не подвержено коррозии, наконец, его просто мало! Кстати, золото используют не только для изготовления слитков, монет и ювелирных изделий, но и в самых разнообразных технологических процессах. Недавно стало известно, что специалистам Центра фотоники и двухмерных материалов Московского физико-технического института впервые в мире удалось создать «плоское» золото.

Откуда на Земле золото?
Для начала давайте поймем, откуда на Земле вообще взялось золото. Известно, что металлы, которые мы считаем драгоценными, такие как золото, серебро и платина, обладают очень высокой плотностью. Некоторые эксперты считают, что таких параметров невозможно достичь в земных условиях. В частности, для этого нужны сверхвысокие значения температуры и давления. Несколько лет назад сотрудники Лестерского университета (Великобритания) на основании компьютерного исследования сделали вывод, что все драгоценные металлы образовались в результате… ядерных реакций!
Еще задолго до зарождения Солнечной системы, полагают исследователи, во Вселенной произошел взрыв, вызванный столкновением двух сверхплотных нейтронных звезд. Ядерная реакция выделила из легких элементов, входивших в состав небесных тел (таких как железо и никель), более тяжелые. Разлетевшись по Галактике, они попали в газовые скопления, со временем остывшие и превратившиеся в звезды и планеты…
Возможно, это случилось не один раз. Теоретически подобные взрывы происходят в Галактике каждые 100 тысяч лет. Но лишь спустя миллионы лет «драгоценная» пыль оседает на поверхность небесных тел, образуя залежи. Потому платина, золото и серебро встречаются в столь редких количествах.
Видимо, средневековые алхимики, используя знания древних, пытались в искусственных условиях воспроизвести те процессы, которые когда-то привели к образованию ценных металлов. Но у нас нет достоверных сведений о том, удалось ли кому-то из них добиться успеха. Впрочем, если теория современных ученых верна, то в случае удачи алхимическая лаборатория должна была просто взлететь на воздух!

Эффект «прозрачности»
Итак, синтезировать золото нельзя, поэтому оно является таким «дефицитом». А еще до середины прошлого столетия считалось, что любые материалы могут существовать только в трехмерном виде. Между тем для некоторых технологий оптимальным вариантом было бы использовать двухмерные (плоские) структуры. Но как их получить?
В 2004 году российско-британскими физиками Андреем Геймом и Константином Новоселовым был открыт способ производства графена – двухмерной формы углерода. Позднее удалось получить двухмерные версии и других природных материалов. Но вот 2D-варианты чистых металлов у ученых никак не выходили! А цель была очень заманчивой: ведь «плоские» металлы, например то же золото, могли бы сохранять свойства исходного материала, при этом обладая необходимой прозрачностью.
Чтобы достичь этого, требовалось «оторвать» у золота отдельный слой атомов. Такую операцию провести не удалось, но, как сообщает журнал Advanced Material Interfaces, сотрудники МФТИ добились нужного эффекта, осаждая пары расплавленного золота на поверхности других материалов. Для этого они использовали специальную подложку из соединений молибдена с серой (сульфид молибдена). В результате образовались золотые пленки толщиной 3‑4 нанометра, при этом металл не лишился проводящих свойств. По словам авторов разработки, такие структуры можно прикреплять к другим материалам, в частности использовать при создании прозрачной электроники.

«Корона» от рака
А еще золото, в том числе и в двухмерном виде, может применяться в нанотехнологиях, в частности в медицинских целях. А конкретнее для лечения онкологических заболеваний.
В последние годы разрабатываются терапевтические наносистемы, способные уничтожать раковые клетки, не нанося вреда здоровым. Так, группа ученых из Вашингтонского университета создала искусственные молекулы, в состав которых входят наночастицы золота, способные поражать раковые опухоли.
Сам метод лечения по-научному называется фототермической терапией. Принцип следующий: больному делают инъекцию «золотых» клеток, а затем облучают опухоль лазером. При этом наноклетки нагреваются, уничтожая пораженные раком ткани.
Недавно американские ученые выяснили, что раковые клетки выделяют специфические белки – матриксные металлопротеиназы (MMPs), которые способствуют распространению опухоли по органам и тканям. В то же время MMPs определенным образом воздействуют на биомолекулы, образующиеся вокруг наночастиц золота в ходе терапии. Это взаимодействие формирует вокруг биомолекул «облако», которое эксперты окрестили «белковой короной». Пока механизмы его формирования детально не изучены, но исследователи надеются, что белковый состав «короны» послужит ключевым фактором в настройке системы для доставки лекарств с участием золотых наночастиц.
А не опасно ли для организма само золото, ведь это все-таки металл?!
«Соли золота и его коллоидные растворы используются для лечения артритов уже более 100 лет, – говорит Майкл Уэлч, профессор радиологии и биологии развития в Медицинской школе Вашингтонского университета. – Мы знаем, какие функции золото выполняет в организме, и знаем, что оно инертно. Поэтому мы надеемся, что его применение в нашем методе не окажет токсического эффекта».
Будем надеяться, что эффективность лечения золотом подтвердится, и, может быть, наконец будет найдена панацея от одной из самых страшных болезней нашего времени.