Вісник НАН України. 2015. № 7. С. 41–52.
https://doi.org/10.15407/visn2015.07.041

ЧЕКМАН Іван Сергійович —
член-кореспондент НАН України та НАМН України, доктор медичних наук, професор,
завідувач кафедри фармакології
Національного медичного університету ім. О.О. Богомольця

ГОРЧАКОВА Надія Олександрівна —
доктор медичних наук, професор кафедри фармакології
Національного медичного університету ім. О.О. Богомольця

РАСЛІН Костянтин Борисович —
студент фармацевтичного факультету
Національного медичного університету ім. О.О. Богомольця

НАНОКАРБОН: ФАРМАКОЛОГІЧНІ ТА ТОКСИКОЛОГІЧНІ ВЛАСТИВОСТІ

У статті наведено перелік деяких різновидів алотропних модифікацій вуглецю, проаналізовано їх характеристики і властивості. Узагальнено відо- мості про раціональне використання нанокарбонових структур у науці й техніці. Викладено історію їх відкриття і перспективні шляхи подальшого розвитку. Особливу увагу приділено біомедичному застосуванню нанокарбонових сполук та обґрунтовано необхідність евалюації їх токсичного впливу на живі системи.

Ключові слова: нанокарбон, графен, фулерени, карбонові нанотрубки, нанокомпозити карбону з металами, токсичність нанокарбонових сполук.

Наприкінці ХХ ст. у світі розпочалося інтенсивне вивчення структур органічного й неорганічного походження, розмір яких хоча б в одному вимірі менший за 100 нм. Об’єктами досліджень учених стали наноструктурні матеріали, нанокластери, нанокристали, нанотрубки, наносистеми, нанокомпозити, нанопористі матеріали, нанопорошки, наносуспензії, наноемульсії, нанометали. Сьогодні майже в усіх країнах світу проводять теоретичні та практичні дослідження в галузі нанонауки, розробляють нові нанотехнології, впроваджують їх у різні сфери діяльності людини. Зацікавленість учених у вивченні наноматеріалів зумовлена тим, що зменшення розмірів системи спричинює зміни механічних, фізичних, хімічних, біологічних, фармакологічних властивостей наноматеріалів [1, 2].

На кафедрі фармакології Національного медичного університету ім. О.О. Богомольця спільно з інститутами НАН України, НАМН України, а також кафедрами медичних вузів проводяться дослідження з вивчення фармакологічних і токсикологічних властивостей нанорозмірних матеріалів органічного й неорганічного походження [3–5]. У плані продовження досліджень з нанофармакології та наномедицини доцільним є вивчення властивостей нанокарбону.

Тривалий час карбон (вуглець) був відомий як основний хімічний компонент різних біологічних, хімічних та фізичних систем. Його сполуки становлять основу всіх живих організмів. Карбон утворює ковалентні зв’язки, його атоми в одній і тій самій сполуці можуть виконувати роль і акцептора, і донора електронів. З біохімічної точки зору важливо те, що хімічні зв’язки, які утворює карбон, достатньо міцні і разом з тим здатні легко розриватися під час біохімічних реакцій. Карбон входить до складу всіх тканин і клітин живих організмів у вигляді біологічно важливих сполук: білків, вітамінів, гормонів, ферментів тощо [5, 6].

Серед досягнень у виявленні властивостей сполук вуглецю одним із найвизначніших було відкриття нанорозмірних карбонових структур, таких як графен, фулерени, вуглецеві нанотрубки та інші споріднені матеріали. Завдяки впровадженню трансмісійної електронної мікроскопії з високою роздільною здатністю виникла можливість вивчати ці структури з високою точністю [7]. Повний текст.