Будущее микромира 31.01.2016 21:19

Молодой ученый из Владивостока предложил стране и миру уникальные разработки на основе природных минералов

Профессору Дальневосточного федерального университета Кириллу Голохвасту недавно исполнилось тридцать шесть. А за его плечами уже защита двух диссертаций: кандидатской и докторской, 200 научных статей, 4 монографии, 3 учебных пособия, 17 патентов РФ, должности заместителя директора по развитию Школы естественных наук, профессора и директора НОЦ нанотехнологий Инженерной школы ДВФУ. Когда кто-то спросил его, откуда все это — он коротко ответил: «Из пыли...».

— Кирилл, получается, что окружающая нас пыль — это отнюдь не однородная субстанция, а квадриллионы невидимых глазом частиц, одни из которых человеку враги, а другие — друзья?

— Можно и так сказать. По разным оценкам в атмосфере планеты Земля, в том воздухе, которым мы дышим — рассеяно от 20 млн до 1,5 млрд тонн (!) минеральных веществ. Они представлены частицами, которые могут отличаться меж собой в размерах как десятиэтажный дом от песчинки, но для нашего глаза одинаково невидимы. И степень вредоносности воздействия зависит как от химической сущности самой частицы, так и от ее размеров.

Например, относительно крупная частица, попав в нос человека, скоро оттуда и вылетит, как только он чихнет. Если их будет очень много (повышенная концентрация), то какие-то останутся и могут впоследствии попасть в легкие. А если речь идет о наночастицах, например, систематически образующихся вокруг какого-нибудь металлургического или химического производства, то они, попав в организм человека, наверняка в нем останутся и будут весьма негативно влиять на клетки. В частности — повреждать их своими острыми краями. А одной частицы радиоактивного урана или плутония вполне хватит, чтобы свести человека в могилу за несколько лет, потому что она будет облучать в течение длительного времени одновременно целую группу клеток.

Мы с коллегами по Научно-образовательному центру «Нанотехнологии» Инженерной школы ДВФУ и учеными ДВО РАН тщательно изучаем процесс биоминерализации — образования кристаллов внутри живых организмов. Это сфера именно фундаментальных исследований, их результаты можно будет применять в разных сферах, в медицине к примеру.

Моя докторская диссертация как раз посвящена мониторингу загрязнения микро- и наночастицами атмосферы городов и влиянию этих взвесей на биоорганизмы. Не буду утомлять вас подробным описанием методологии исследования, но ее суть сводится к следующему: с помощью различных количественных и качественных методов мы брали многочисленные пробы воздушной взвеси (пыли, если хотите) в разных городах на юге Дальнего Востока, анализировали ее состав, затем воспроизводили его в виде модели (с соблюдением всех пропорций концентрации веществ) и воздействовали этими частицами на подопытных животных.

— И к какому выводу пришли?

— Cтепень техногенного загрязнения воздушной среды на юге Дальнего Востока для здоровья человека — не критичная. Пока, во всяком случае. Но самое главное, была отработана и запатентована в РФ оригинальная методология (включающую целый комплекс количественных и качественных методов, как я уже сказал выше) по оценке загрязнения атмосферы конкретного региона. По этой методике мы сегодня исследуем прицельно экологическую обстановку в Приморском крае, Амурской области и арктических регионов России. Далее будем распространять ее на всю Россию, мир...

Кстати, в ходе уже проведенной работы подтвердились выводы, сделанные ранее рядом ученых — о полезных свойствах минералов из группы цеолитов (пористые алюмосиликатные соединения, с большими сорбционными свойствами). При определенных размерах (от 1 до 50 микрон) микрочастицы цеолитов, попадая в организм животных и человека, к примеру, абсорбируют вредные токсины, занесенные в процессе дыхания или принятия пищи. Это приводит к тому, что например, раковым больным можно улучшать качество жизни (за счет сорбционных свойств токсинов), через прием цеолитовых препаратов.

Знаете, о чудодейственных свойствах цеолитов говорит такой пример. Мы, совместно с коллегами из НИИ клинической и экспериментальной лимфологии (Новосибирск), проводили опыты на крысах: в корм им добавляли радиоактивный цезий-137, который вызывал нарушение развития желудочно-кишечного тракта, в том числе, нарушение созревания лимфоидных фолликулов. А затем в корм подмешивали цеолит, после чего морфологические показатели у крыс почти возвращались в норму. Этот минерал забирает в себя все яды, токсины, а взамен отдает все, что у него есть полезного — это различные микроэлементы, необходимые для нормального течения биопроцессов в клетках организма.

— Как раз с цеолитами связана другая область ваших научных интересов — ускоренные заживляющие повязки... Вы их изобрели?

— Я отнюдь не единственный автор этой идеи. Я постоянно говорю — в мире перевязочными средствами не занимается только ленивый. Так получилось, что переехав из Благовещенска во Владивосток в 2006 году я примкнул к двух ученым, которые также изучали лечебные свойства цеолитов — профессорам Александру Гулькову и Александр Паничеву. Эти глубоко уважаемые мною люди сегодня являются моими коллегами по Инженерной школе ДВФУ.

В начале 2000-х они проводили опыты по влиянию цеолитов на организм млекопитающих. Этому же вопросу была посвящена моя кандидатская диссертация. Мы какое-то время работали вместе, но потом наши пути разошлись. Я сосредоточился на поисках нового способа измельчения цеолитов. Взамен традиционного механического (энергоемкого и трудоемкого) предложил ультразвуковой.

— Измельчать цеолиты нужно для более удобного нанесения их на поверхность ран?

— Совершенно верно. Я нашел, что более эффективным по результату и экономичным по процессу является дробление минералов ультразвуком в воде — с помощью специальной лабораторной установки мощностью 400 ватт (изначально, кстати, не предназначенной для этих целей). Так как внутри цеолитов находится вода, то при воздействии ультразвука она вскипает и буквально разрывает минерал на мелкие частицы. Степень измельчения зависит от времени воздействия. Экспериментальным путем я пришел к выводу, что наиболее оптимальным является дробление до масштаба 5-50 микрон. Частицы получаются округлой формы, что исключат их уязвляющее воздействие на нежную поверхность раны. Более же мелкие фракции получаются с острыми, рваными краями.

Для того, чтобы измельченный цеолит было удобно наносить на рану его уместно использовать в сочетании с полисахаридами из водорослей. В результате получается кашеобразная масса — «каменная повязка» или гель Stone Patch, который после нанесения на рану быстро застывает и способствует ускоренному (в два раза быстрее традиционных медицинских мазей и накладок) заживлению ожоговых, гнойных и прочих сложных ран. Для более надежной фиксации «каменную повязку» можно сверху обмотать обычным бинтом.

— Но в аптеках страны и мира Stone Patch пока не продают, хотя патент на него у Вас уже есть...

— Тут требуется время. На доведение до ума этого проекта я получил два личных гранта в Фонде содействия развитию малых форм предпринимательства в научно-технической сфере: «УМНИК» и «СТАРТ» (Фонд Бортника). Мне помогают мои коллеги по ДВФУ, друзья, аспиранты. У нас уже есть акты клинических испытаний из клинического госпиталя Тихоокеанского флота, из Приморского краевого ожогового центра, из Новосибирского научно-исследовательского института клинической и экспериментальной лимфологии. Все они доказывают эффективность средства, которое будет дешевле синтетических мазей и, фактически, вечным по сроку хранения.

Но необходимо еще получить лицензию от Минздрава России, по сути она представляет собой разрешение на продажу фармпрепарата. Но для получения этого документа необходимо, чтобы средство прошло доклинические испытания в специализированных центрах при Минздраве РФ, а затем клинические испытания. На все это потребуется еще минимум года два...

— А не возникало желания продать патент зарубежным компаниям и уехать работать за границу? Не исключено, что там все внедренческие стадии пройдут гораздо быстрее...

— Знаете, я стажировался в университетах Японии, Израиля. У меня много друзей и знакомых среди иностранных ученых. И я могу сказать, что степень бюрократизации наук в других странах ничуть не слабее, чем в нашей. А те наши ученые, что туда эмигрируют в поисках лучшей доли, если и добиваются каких-то статусных высот, то отнюдь не заоблачных. А чаще занимают весьма скромные должности вроде ассистента профессора.

Что касается меня, то я давно для себя решил — буду работать в России. Как говорится: где родился, там и сгодился...

— А при столь высокой научной и административной занятости на студентов остается время?

Еще и на аспирантов (смеется)... Да — остается. Наверное потому, что я на лекциях рассказываю им о той научной работе, которой занимаюсь в настоящее время. И, разумеется, показываю, как ее надо делать.


Справка:

Кирилл Сергеевич Голохваст родился в Белогорске Амурской области в 1980 г. В 2003 году окончил Амурскую государственную медакадемию, специальность «Лечебное дело». В 2006 году защитил диссертацию на соискание степени кандидата биологических наук (специальность — физиология) в Дальневосточном государственном аграрном университете. В 2010-м закончил Дальневосточный государственный технический университет по специальности «Преподаватель высшей школы». В 2014 году защитил диссертацию на соискание доктора биологических наук (специальность — экология) в Томском государственном университете, а в 2015 прошел профессиональную переподготовку в Московской школе управления «Сколково» по программе «Управление проектами развития университета». С 2012 г. председатель Совета молодых учёных ДВФУ. Член Союза журналистов РФ, главный редактор журнала Achievements in the Life Sciences (Elsevier), член редколлегии журнала Food and Chemical Toxicology (Elsevier). Женат. Растит сына. Эдуард Попов, специально для ИАА "EastRussia" Теги: