Третьяков Ю.Д. Нанотехнологии. Азбука для Всех
Подождите немного. Документ загружается.
2
ряде
европейских
стран
,
включ
ая
Германию
,
Данию
,
Швецию
и
Швейц
а
рию
.
Вме
сте
с
те
м
ве
душие
американские
университ
е
ты
сч ит
ают
це
лесооб
ра
зным
осу
ш
е
ствл
ить
по
дг
отовк
у
с п
е
ц
иал
исто
в
по
нанотехно
логиям
в
рам
ках
образо
ва
т
е
л
ьны
х
про
грамм
по
ф
унда
мен
тальному
материалове
дению
.
И
так
,
се
ли
мы
сумеем
сохранить
т
о
лучшее
,
что
было
з
ал о
ж
е
н о
в
отс
ч е
ств
е
н
н
ой
системе
универси
т
е
тско
го
о
бра
зования (прежде
в
се
го
,
его
фун
ламентальность)
и
попо
лним
по
с
л
е
д
н
е е
междисцип
линарно
с
т
ью
и
способностью
владе
ть
современным
си
н
тет
и
ч
е
с к
и
м
и
д и
а
г
н
о
с
т
и ч
е с
к
и
м
инструментарием
,
то
появится
н
адеж
д
а
н
а
возможность
прео
до
лени
я
н
а
шей
с
траной
нанотехно
логического
от
ста
ва
н и я .
...
Как
Т
У
Т
не
вспомнить
ко
г
да
-т
о
попу
лярный
роман
-хронику
В.
Кат
ае
ва
"
В
ре
мя
,
впере
д
,
'
,
название
кото
ро
го
,
как
никакое
д
р
у
г
о
е
,
выр
ажает
пафос
ианотехно
логичсской
э
п о
х
и
.
Мы
н
адссмся
,
'по
книг
а,
ко
торую
Вы
держи
те с
ейчас
в
р
ук
а
х
,
п
о
з
в
о
л и
т
мн
о
ги
м
разо
бра
ться
,
ч
то
та
к
ое
н
ано
т
ехно
ло
гии
и
на
номат
ериалы
,
и
в
ключитьс
я в
на
учную
ил
и
практическую
д
е
я
те
л
ь
н
ос
т ь
по
успешном
у
осу
ше
с
твл
ению
очер
е
дн ой м
еч
т
ы
Ч
е
ловечес
тв
а
о
све
т
лом
буп
ушсм
и
новых
у
д
и
в и
те
ль
ных
д
о
с
т
иж
е
н и
я х
.
НАНОТЕХНОЛОГИИ
АМФИФИЛЬНЫЕ
СОЕДИНЕНИЯ
(Amphiphilic
соmроunш)
Г
р
я
з
ь
ХВ
О
С
Т
ОМ
ОН
3
ц
еп
ляе
т
,
Г
олово
й
ны
ряет
в
во
л
)'
,
-
Эт
и
с в
ойства
о
бъясн
я
ет
Амфифи
л
ь
н ая п
р и р
ода.
Е
.А
.
П
ом
еранц
ева
Вссм
и
звестно,
что
рыбы
комфор
тно
чув
с
твую
т
себя
только
в
воде
,
а
большинство
ко
шек
о
тноси
тся
к
во
дным
процедурам
с
явным
исдово
льством
,
з
ат
о
такие
животные
,
как
ля
тушка
и
ли
три
тон
,
вполне
способны
как
пла
вать
в
реке
и
ли
л
у
ж
е,
так
и
свободно
пере
яви
гат
ь с я
по
зе
мл
е!
Э
ти
животные
по
лучи
ли
н
а
звание
з с
м
н о
в
ол
н
ы
х
или
амфибий
(о
т
гр
сч
.
aJ.НрtРо
щ
-
ве
дущий
д
в
о
й
н
о й
обра
з
жи
зни)
.
Свои
а
м
ф
и б
и
и,
способные
рас
творяться
как
в
г
ид
р
о
ф
ил
ь
н
ы
х,
так
и
гидрофобных
раствори
те
л
я х
,
ес
ть
и
в
химии
,
А
на
зывают
их
амфи
-
АЗБVКА
ДЛЯ
ВСЕХ
фи
льиыми
сое
динениями
(греч
.
Uj.tlpt<ptlHU)
.
Так
же
,
как
и
у
амфибий
,
приставка
Uj.t<pt
означае
т
«
Д
В
О Й Н
О
Й
»,
а
корень
IplAtU
(
дружить,
любить)
-
указывае
т
на
сро
дс
тво
таких
мо
леку
л к ра
з
личным
типам
раствори
гелей
.
даже
сами
мо
л
е
ку
л
ы
амфифипьных
сое
динений
похожи
на
головас
тика:
они
состоят
и
з
дл
и
н н
о
г
о
уг
лево
д
о р
од
н о
г
о
хвоста
(построенною
обычно
более
чем
и
з
д
е
с
ят и
СН
ггрупп)
,
обеспечивающего
ра
створимость
в
нсполярных
сре
дах,
и
по
лярной
го
ловы
,
отве
тственной
за
гидрофильные
свой
с
тва
,
Таким
обра
зом.
афифи
льные
сое
динения
о
дновременно
«
л
юб
ят
»
И
во
ду
(то
с
ст
ь
являются
гидрофильными)
,
инеполярные
растворите
ли
(проявпяют
гидрофобные
свойства)
.
В
зависимости
о
т т
и п
а
ги
дрофи
льной
груп
пы
выделяют
амфифильные
сое
динения
,
несу
щие
за
ря
ж
е
н н у
ю
катионную
(амины
RNH t>
или
анионную
(карбоксилаты
RCO
i.
сульфа
ты
RS0
4
- ,
сульфона
ты
RSO
J
- ,
фосфаты
кнго
г)
функциональную
группу
,
и
амфифильныс
со
единения
с
ие
заряженной
функциональной
группой
(спирты
ROH,
тиолы
RSH).
Абсо
лют
ное
бо
льшинство
и
звес
тных
органических
со
е
динений
несут
бо
лее
чем
о
диу
з
а
р
я
ж
е
н н
у
ю
функциональную
группу.
Примором
таких
ве
ществ
являются
макромо
леку
лярные
сос
дине
ния
-
белки
,
липопротеиды
,
блок-сополимеры
и т
.п
.
Наличие
у
мо
леку
л бе
лка
третичной
структуры
,
обра
зующейся
в
резу
ль
тате
внут
римолеку
лярных
взаимо
действий
.
функцио
нальных
групп
(по
лярных
и
ли
непо
лярных)
между
собой
,
само
по
себе
д
е
м
о н
ст р и
ру
е
т
ам
фифильную
природу
Э
Т
И
Х
сое
динений
,
Другим
примором
амфифи
льны
х
сое
динений
являстся
29
бо
льшинство
л
е
к
а
рс
тв
е
н
н
ы
х
сре
дств
,
мо
лекулы
которых
соч
ет
аю
т в
ссбе
н
абор опрс
д
с
лснных
функциональных
групп
,
необхо
димых
дл
я э
ф
фективного
свя
зывания
с
рецспгором-мишенью
,
Роль
амфифи
льных
со
е
пин
ений
в
по
луче
нии нанома
териалов
и
ианог
е
х
но
ло
гических
про
дуктов
С
ЛОЖНО
пере
оце
нить
.
Амфиф
ильны
е
сое
динения
час
то ЯВ
ЛЯЮТСЯ
поверхностно-ак
тивными
веществами
.
Их
мо
л
еку
лы
«
с
а
м
о
о р
гани
зуют
ся
-
(самособираю
тся)
на
р
а
зличных
граница
х
раз
де
ла
,
обра
з
уя т
о
н к
и
е
п
леики
са
мособирающихся
монослоев
т
ол
ш
и
н о
й
в с е
го
в
о
дн
у
мо
леку
лу
,
формирую
т
«
м
и ц
слл
н
р н
ы
с»
сис
темы
.
Амфиф
ил
ьны
е
сое
динения
и
граю
т
особую
роль
в
живой
приро
де
.
Ни
о
дно
живогно
е
И
ЛИ
раст
ение
не
може
т
су
щ
с
стнов
а
тъ
б
е з
ни
х
!
Имен
но
и
з
амфифильны
х
мо
л
ек
у
л
состои
т
мембра
на
клетки,
котор
ая
от
де
ляе
т
ЖИВО
Й
ор
г
ани
зм
о
т
вра
ждебной
внешней
ср
с
пы
.
Им
енно
та
к и
е
мо
леку
лы
сос
та
вляю
т
в
н
ут
р
е
н н и
е
ор
г
анн
е
лы
кле
тки
,
участвую
т
в
проu
есс
е е е
д
ел
е
н
и
я,
з
а
де
й
с
т
в
о
в
ан
ы
в
обмене
всше
ст
в е
окру
ж
аю ще
й
сре
дой
.
Амфифи
п
ьны
с
мо
л
с
ку
лы
с
л
у
ж
а
т н
ам
п
ище
й
И
обра
зую
тс
я В
н
а
ших
ор
гани
зм
ах
,
уч
а
ствую
т
во вн
у
тр
енней
ре
г
у
ля
ции
И
ц
и
кл
е
же
л
ч
ных
кис
ло
т
.
Наш
органи
зм
со
держи
т
бо
лее
10%
а
м
ф
и
фильн
ых
мо
л
еку
л
.
Им
енно
по
этому
си
н
т
е
тич
ески
е
повсрхн
о
стио-
а
к
тивны
е
всщес
тв
а
могут
бы
ть
опасны
дл
я
ЖИ
ВЫ
Х
о
р
гани
зм
о
в
и
,
на
пример
,
способны
растворить
м
ем
бра
н
у
кл
е
т
ки
и
при
в
ес
ти к
ес
г
и
бе
л и
.
3
Ли
т
ер
а
т
ур
а
1.
Щук
и
н
Е
.
А
.
,
П
еРЦ
OfJА
.В
.
,
Ам
е
л
u//
а
Е
.
А
.
Ко
л
ло
и
дн
а я
х
имия
.
3-с
ю
л
.
М
. :
В
ы
с
ш
а
я
ш
к
ол
а,
2004. 445
С
.
:
ил.
ISBN 5-06-004100-X.
НДНОТЕХНОЛОГИ
И
АТОМНО-СИЛОВАЯ
МИКРОСКОПИЯ
(АСМ)
(Atomic
Force
Microscopy,
АРМ)
А
т
ом
-
эт
о
с
ил
а
.
Кр
ылат
о
е
выр
аж
ение
О
ДНОЙ
и
з
наибо
лее
распрос
тр
аненных
раз
но
ви
д
н о
с
т
ей
сканирующей
зондовой
м
икроско
пии
яв
л
я
ет
с
я а
то
мно-си
лов
ая
м
и к
р
о
с
к
о п и
я
.
П
ерв
ый
микроскоп
т
ак
о
г
о
т
и
п
а
бы
л
скон
струи
р
о
в
ан
Г
.
Бинни
г
ом
,
Х
.
Гербером
и
С.
Кв
ай
том
в
1986
г
оду,
по
с
ле
'101' 0
к
ак
го
дом
ран
ее
Г
.
Бин
ниг
п
о
к
а
з
п
р
и
н
цип
и
альн
у
ю
во
зможнос
ть
нер
а
з
р
ушаюше
г
о
кон
так
та
з
о нд
а
(а
томно
-ос
трой
иг
л
ы
)
с
поверхн
остью
обр
а зца,
д
е
йст
в
ит
е
л
ь
н
о
,
е
сл
и
по
днес
ти
з
о
нд
к
об
р
а
з
ц
у
н
а
р
асс
тояние
11
неско
лько
ангстрем
,
т
о
м
е
жд
у
атом
ами
,
обра
з
ующими
острие
,
и
а
т
о
м
а
ми
,
р
ас п
о
лож енными
на
пов
ерхности
о
б
р
а
зна
,
н
а ч
н
ет
д
е
й
с
т
в
о
в а
т
ь
Ван-
дер- Вааль
со
в
а
си
л
а
при
тяж
ения
.
П
О
Д
д
е
й
с
т
в
и
е
м
э т
о
й
си
л
ы
з
о
нд
б
у
д
е
т
приб
лижаться
к
обра
зцу
д
о
Исследуемая
поверхность
т
е
х
пор,
пока
не
начне
тся
э л
е
к т р о
сг
а
т
и
ч
с
с
к о
с
о
т
та
лкивание
одноименно
(о
трица
те
льно)
з
а
ряженных
э
лек
тронных
обо
лочек
а
томов
з
о
н
д
а и
пов
ерхнос
ти
.
В первых
а
томно-си
ловых
микроскопа
х
з
о нд
(иго
лку
кристал
лического
сапфир
а) з
а
к
р
с
п
л
я
л
и
на
тонкой
п ла
тиновой
фо
льге
,
з
а
псрем
е
щ
ением
которой
с
ле
дили
по
и
зменению
т ун
не
льного
т
о
к
а,
по
ан
а
ло
гии
со
ска
н и
рую
шей
ту
ннельной
м
и
кроскоп
ией.
В
нас тоя
шее
врс
мя
з
о
нд
з
а
к
р
е
пл
я
ю
т
н
а
г
и
б к
о
й
ба
лке
,
н
азы
ваемой
ко
н
т
ипеве
ром
и
ли
консо
лью
.
При
по
двод
е
з
о
нд
а
к
обр
а
з
цу
и
во
зникновении
о
т
т
алкивающего
вз а
и
м
од
е
й
ст
в
и
я
ка
нтилевер
и
з
г
и
б
а
ет
с я
д
о
т е х
пор
,
пок
а
д
а
влен
и
е
со
с
тороны
з
о
нд
а
(опр
е
де
ляемое
си
лой
упругости
консо
ли)
Прин
ципи
а
л ь
н
а
я
схе
м
а и
общ
ий
вид
ато мно-си
лов
ого
м
и к
р о
с
к
о
п
а
(
Н
Т-
М
А
Т)
АЗБУКА
ДI\Я
ВСЕХ
З:1
Рис.
1.
АС
М-
и
зобра
ж
ен
и я
пов
ерхности
Ge/Si (105)
(а)
(
Т
.
Eguchi
и
д
р
.
,
О
m
i
сг
оп
)
;
м
а
г
ни
тны
х
д
ом
е
н
о в
в
м
о
н
окр
и с
т
а
м
е
BaFe,
,o
'9(6)
(
А
.
Wadas. R.
Wiеsепdапgег.
Omicron);
ло
каль
но
ок исле
н
ной
т
он
к
о
й
пленк
и
т
ит
а
н а
(В)
(С
мирнов В
.А
..
ТИ
ЮФ
V
,
НТ-МД
Т
)
Рис
.
2.
А
СМ
изобра
же
ние
культуры
б
актерий
Escherichia
coli
(А.
Razatos
I
п
s
t
i
t
u
t
е
for Molecular Cell Biology.
С
Ш
А
,
Digital
Iп
s
tг
u
m
е
п
t
s
)
иано
по
зицонирования
.
Испо
ль
зование
«
п
ье
з
оп
в
и
г
ател
с
й»
и
атом
но-остры
х з
о
н
д
о
в
по
з
во
л
я ет
до
б
ит
ь
с
я
атомно
го
ра
зрешения
АСМ
в
вы
соком
вакууме.
П
о
м
и м
о н
е
п
о
с
р
е
д
ст
в е
н н о
г
о
исс
ле
дования
с
труктуры
поверхнос
ти
ме
то
дом
кон
так
тной
АСМ
,
можно
ре
гис
триров
а
ть
с
и
л
ы
т
р
е
н
и я
и
алге
зионн
ые
с
и
лы
.
В
насгоящсе
время
ра
зра
-
не
ок
аже
тся
бо
льш
е
пр
е
дел
а
упру
гой
д
с
ф
ор
ма
ции
ма
т
ери
ал
а
о б
р
азца
или
з
о
ил
а
.
Таким
обра
зо
м
,
осно
вным
с
войством
кан
ти
левера
яв
ля
ется
е
г
о
жест
к
ост
ь
,
а
по
дбор
м
а
териала
и
ге
о
мет
р
и
ч
е
ски
х
ха
ра
кт
е
р
и
ст
ик
кан
ти
левера
по
зво
ляе
т
испо
л
ьзо
в
ать
мето
д
АС
М
для
самы
х
ра
з
личных
пр ило
ж
ени
й
,
П
еремеша
ясь
в
п
лоскос
ти
образц
а
над
по
вер
хно
с
т
ью
,
ка
н ти
лепе
р
и
згибае
тся
,
о
т
с
л
е
жи
в
ая
е
е
ре
л
ь
еф
.
При
с
ка н
и
р
о
ва
н и и
обр
азца
в
конта
к
тном
р
е
жи
м
е
его
пов
ер
хнос
ть
час
тично
повр
ежда
е
т
ся
,
а
р
азрешение
ме
тод
а
ока
з
ыва
е
тся
д
о
стат
о
ч
н о
ни
зк
им,
Ра зрабо
тка
мето
дов
по
лукон
так
тно
го
и
бесконтак
тного
сканиро
вания
,
ког
да
з
о
нд
вхо
ди
т в
ко
н
т
ак
т
с
п о
в
е
р
х
нос
тью
т
ол
ь
к
о
в
н
ижней
точке
т
р
а
е
к
т
о
р и
и
собс
твенных
ре
зонансных
колебаний
и
л
и
не
вхо
дит
в
контакт
в
о
о
б
щ
е,
по
зво
лила
уве
личит
ь
ра
зрешение
АСМ
,
з
н
а
ч
и
т
е
л
ь
н
о
сн и
з
ив
л
а нл
с
ние
на
обра
зец
со
стороны
з
о
нд
а.
Для
регист
рации
о
тклонения
кан
тиленера
пре
дложены
ра
з
личные
системы,
основанные
на
испо
ль
з
о
ва
н
и
и
емкос
тных
датчико
в
,
и н
т
е
рф
е
р
о
м
е
т
ров
,
систем
о
ткл
онения
с
ветово
го л у
ч а
и
ли
пье
зоэ
лек три
ческ
их
д а
т
ч
и
к
о
в.
В
совреме
н
ных
при
борах
у
го
л
и
з
гиба
кан
тилевера
ре
гистри
р
уе
т ся
с
помошью
лаз
е
р
а,
л
у
ч
ко
торо
го
о
тра
жа
е
тся
о
т в
не
ш
н
е
й
стороны
консо
ли
и п
ада
е
т
н
а
фо
то
лио
дныи
с е
кт
орны
й
п
ат
ч
и к
.
Сис
тема
обра
тной
свя
зи
о
тс
л
ежива
е
т
и
зменение
си
г
нала на
фо
то
де
тек
торе
и
у п
р
а
вл
я
ет
сис
темой
о
2.5
5.0
7.5
10.0
7.5
5
.0
2.5
о
10 .0
1II1i
32
НАНОТЕХНОЛОГИИ
бо
т
аны
мно
гопрохо
двые
ме
то
дики
,
при
кото
рых
регистрируе
тся
не
т
ол
ь
к
о
т
о
п
о
г
ра
ф
и
я
,
во
и э
лектро
с
т
а
тиче
ско
е
и
ли
магн
итное
в
заимо
д
е
й
с
т в
и
е
з
о
н
д
а с
образцом
.
С
помощью
эт
их
мето
дик
у
да
ет
ся
опред
е
ля
ть
м
агнитную
и
э
лек
тронную
с
труктуру
поверхнос
ти
,
строи
ть рас
пр
е
д
е
ления
поверхностного
по
т
енциа
ла
и
э
ле
кт
р
и ч
е
с
к
ой
емкости
и
т
.
Д
.
(рис
.
1).
Для
эт
о
го
испо
ль
зую
т
спсциальные
кантилеверы
с
ма
г
нитными
ил
и
прово
дящими
покрытиями
.
ДСМ
т
а
к
ж
е
применяю
тся
дл
я
мо
дификации
по
верх
ности
.
Испо
ль
з
у
я
ж
е с
тк
и
е
з
о
нд
ы.
можно
д
е
-
лать
гравировку
и
прово
ди
ть
наночеканку
-
вы
д
а в
л
и
в
ать
на
повеРХНОС
ТИ
кро
шечные
рисун
ки
.
Применение
жидкост
ной
ат
о м
н
о-
с
и
л
о
в
о
й
микроскопии
по
зво
ляе
т
л
о
к
ал
ь н
о
п
рово
ди
ть
э
лек
трохимические
реакции
.
прикладывая
раз
нос
ть
поте
нциалов
между
з
о
нд
о
м
и
прово
ля
ще
й
поверхностью
(рис
.
1
в)
,
а
т
а
кж
е
о
ткрывае
т
во
зможность
применевин
дСМ
дл
я
исслс
дова
ния био
ло
гических
объек
тов
(ри
с
.
2).
ЛСМ
уже
стал
о
дним
и
з
основных
на
но
и
нс
т
руме
н
т
ов
на
нотехно
лого
в
,
бы
ть
може
т
,
с
ле
дующий
шаг
з
а
покорен
ием
б
и
о
н
а
но
техн
ологий
]
Ли
т
ер
а т
ура
1.
М
ирон
ов
В
.
Л
.
О
с
н
ов
ы
ска
н
и
рую
ш
ей
3
0
НЛ
О
ВО
Й
ми
к
рос
к
о
п
и
и
.
1\1
.:
1\1"1'
, 2004.
2. ScanBi
J1
g
Р
ro
Ь
е
l\1
icroscopy
а п
ё
Sp
e
cl
ГO
sc
op
y
:
Тп
ео
гу
,
Т
ес п
пкш
е
ь
,
a
J1d
Аррй
с
апоп
з
Ed. Da
wJ1
Вопп
еll
Wiley-VCH; 2editi0!1. 2000.
АЗБУКА
для
ВСЕХ
зэ
БИОМАТЕРИAJIЫ
(Вiоmаteriлls)
...
Ж
е
л
е з
н
ы
й
Дро
в
ос
е
к
г
л
у
бо
к
о
з
ад
у
м
ал
ся
.
-
Как
в
ы
пол
а
г
а
ет
е
,
в
е
ли
ки
й Г
у
д
ни
н
мож
е
т
да
т ь
мн
е с
е
рдце
?
-
Дум
а
ю
,
'
п
о
може
т
,
-
Q7R
е
' J
а
п
а
Э
л
л
и
.
-
Е
м
у
ЭТ
О нс
тр
у
дн
е
е,
че
м
да
т
ь
Стра
ши
ле
МО
3Г11
.
А
.
Во
л
к
ов
. •
В
о
лш
е
б
ни к
Jfз
р
'
р
у
дн
о
г
о
г
о
р
ода»
С
траш
ила
и
Ж
е
ле
з
н
ый
Д
ро
в
ос
е
к
-
прим
еры
с
к
азоч
н
ых
пеосонаже
й
,
к
ото
р
ы м
м
о
г
л и
по
моч
ь
б
ио
ма
г
е р
иахы:
Страшила
м
е
ч
т
а
л
о
моз
г
ах
,
а
Др
ов
о
с
ек
-
о се р
д
це
Би
с
м
а
т
ери
алы
-
эт
о
мат
е
р
иал
ы
,
п
р и
зва
н
н
ы
е
з
а
м
с
н
и
т ь
по
в
р
ежде
н
н
ые
уч ас
тки
о р
га
н и
з
ма
:
ИХ
о
тд е
льны
е
органы
и
тк
ан
и
.
Например,
пере
л о
м
и
ли
т
р
а
в
м
а
кос
ти
ве
де
т
к
необхо
димости
з
а
м
е
н
ы
искусс
твенным
импл
анта
том
поврсж
де
нно
й
о
бласт
и
.
При
ос
л
аб
лении
с
л
ух
а
п
ацисн
ту н
е
о б
х
о
дим
с
луховой
аппарат
.
П
ластическая
хирурги
я
,
ког
д
а
л
юд
и
хотят
как-
то
и
зменить
чер
т
ы
св
оего
л
и
ца
,
т
о
ж
е
при
бегает
к
помощи
б
ис
мигер
и
алов
.
Бисмагериалы
можн
о
у
с
ловно
ра
з
дс
ли
т
ь
на
д
ве
группы
:
тр
анспл
ан
т
а
ты
и
имп
л
ан
та
ты.
Осо
бое
мес
то
за
н
и м
а
ю
т
биом
а
тери
алы
,
пос
троен
ные
и
з
кле
ток
или
являю
шие
ся
их
носите
л
ями
.
Первая
группа
-
зт
о
орг
аны
и
ткани
,
пересажен
ныс
от
самого
пацисн
т
а
и
ли
cro
б
лизких
род
ственников
(например
,
почк
а
,
участок
кости
,
ко
жа)
.
В
таком
с
лучае
проб
лемы
совмес
тимо
сти
ма
териала
и
ли
не
во
зни
кае
т
,
и
ли
,
наобо
ро
т
,
орган
отторг
ае
тся
.
зато
при
у
да
чном
исхо
д
е
ОН
полнос
тью
обеспечивает
необхо
димое
функциониров
ание
.
О
дн
а
ко
нево
зможнос
ть
пре
дска
зания
и
то
гов
пере
с
алки
.
а
такж
е
бо
лсе
чем
ограниченное
ко
ли
ч
ес
т во
транспланта
тов
н
а
кладывают
свои
о
гр
аничен
и
я
н
а
да
н
н
ы
й
т
и
п
биоматери
алов
.
В
торая
группа
препставляет
собой
-
н
е
ж
и
в
ы
е
ма
териалы
,
не
имеющи
е
н
сп
осрс
д
ствснно
го
отношения
к
ор
гани
зму
:
п
о
ли
меры
,
ксра
миче
скис
б
локи
,
скс
л
еты
к
ор
алло
в
и
т
о
м
у
п
о
добно
е
.
В
с
лучас
и
мп
л
ант
а
то
в
про
б
лемы
ге
нети
ческ
ой
несовме
стим
ости
мат
ери
ал а
не во
з
н
икает,
т
ут
встает
вопрос
о
е
г
о
п р и
н ц
и п
и
аль
н о
й то
кси
ч
нос
ти
и
ли
биосонмс
с
тимо
с
ти
.
Имп
лан
т
а
ты
могут
быть
прои
зве
д
ены
в
л
ю
бо
м
к
ол
и
че
ст
в
е,
чтобы
обеспечи
ть
необ
хо
димы
й
спрос
,
ЧТ
О
яв
л
я
е
тс
я
ИХ
несомненным
плюсом
,
однако по
л
нос
тью
восстановить
функции
з
а
м
е
н
я е
м
о
г
о
органа
они
не
в
сос
тоянии
.
Как
оказалось
,
при
со
з
дании
соверш
енны
х
биссовместимых
имп
л
ан
т
а
тон
огромное
з
н
а ч
е
ние
имеет
ор
гани
зация
бисма
териала
на
нано
уровне,
а
именно
наличие
р
а
зличных включе
н
ий или
пустот
н
анометрового
ра
зм
ера
приво
дит
к
кардинальному
ул
у
ч
ше
н и
ю
биссовмес тимо
сти
(рис
.
1).
Та
к
,
н
апри
мер
,
испо
ль
зование
34
• •
Рис.
:1..
П
о ри
сты
й
мате
р
иал
мя
биорезорб
и
руем ых
и
м
п
"
а
т
а
т
о
в
на
нопористого
по
лим
ера
при
и
зготовлении
ис
кусс
твенною
сер
л
е ч
но
го
клапан
а
по
зво
ляет
д
о б
ит
ьс
я
3
-4-кра
тно
го
ускорения
адапт
ац
ии
ор
гани
зм
а
к
иноро
дному
т
ел
у,
а
нано
текстури
ров
а
ние
повер
хнос
ти
аортно
го
катстера
по
зво
л
я е
т
сни
зить
вероя
тность
его
отторжения
н
а
80%.
Иног
да
прово
дя
т
поверхностное
мо
д
ифи
циров
ание
биоматериалов
небо
л
ьшим
ко
личе
с
твом
ан
тиссптика
в
нанокр
ис
т
вл
лическом
со
с
тоянии
дл
я
пр
е
дотвращения
восп
али
те
ль
ных
пропессов
пос
ле
имп
л
антации
.
Сов
ерш
енно
новые
гори
зон
ты
о
ткрываю
т
ся
ври
испо
л
ьз
ов
ании
после
дних
д о
с
т
и
ж
е
н
и й
генной
инженерии
и
операц
ий
с
кле
точ
ным
и
культ
у
р
а
м
и.
Пре
д
с
та
вля
е
тся
во
зможным
«з а
-
се
лять
»
кле
тками
им
и
л
ан
тиру
е
м
ый
бисм
ате
риал
(
н
а
п р
и м
е
р
,
при
за
м
е
н
е
ко
сти
,
к
о
т
о ра
я
является
д
о
в
ол
ь
н
о
порис
тым м
а т
ери
алом)
с
т
е
м,
ч
тобы
постепен
но
м
а
тери
ал
в
ср
е
д
е
ор
га
ни
зма
р
а с
т
в
о
р и
л
с я
,
а
клетки по
с
трои
ли
бы
на
его
основе
сстсс
твсниую
био
логическ
ую
ко
с
т
н
ую
т к
а
н
ь
-
прои
зош
л
а
бы
биоминерали
з
а
ци
я
.
Особую
ро
ль
отво
дя
т
при
ЭТ
О
М
ство
яо
вым
клеткам
,
ко
торые
по
т
енциа
льно
мо
гу
т
вос
становить
л
ю
б
ы
е
повреж
пенны
е
тка
н
и
.
В
эт
о
м
с
лучае
т
а
к
ж
с
чре
звы
чайно
в
ажн
а
ор
г
а
н
и
зация
м
аг
ери
ал
а
на
н
ано
уровн
е
,
п
о
зв
ол
я
ющая
ма
тери
ал
у
,
с
о
дно
й ст
о
р
о
ны
,
б
ы
ть
дос
т
ат
о
ч
н
о
«д
р у
жс
ст
вс
н
н
ы
м-
к с
тво
л
ов
ой
кл
етк
е
,
а с
д
р
у
г
о й
с
тороны
,
быс
тро
р
а
с
твори
т
ься
в
ор
гани
зме
.
Пр
о
в
одя
т
с
я
рабо
ты
в
о
б
л
ас
ти
со
з
д
а
ни
я
тка
ней
,
выращенны
х
в
пи
тат
с
льной
сре
д
е
на
осн о
ве
клсток
чел
о
ве
к
а,
нуждаюше
гося в
помощи
,
Такие
т
к
а
н
и
н
с
т
ол
ь
к о
н
е
вы
зываю
т
о
с
ложн
е
ний
при
з
а
м
е
н
е
ими
поврсжд
снных
у
ча
ст
к
о
в
(ведь
он
и
идентичны
т
к
а
ня
м
конкре
тно
ю
113-
циен
та),
но
и
по
в с
ем
с
в
ой
с
т ва
м
по
в
торяю
т
у
т р
а
ч
е
н
н
ы
е
и л и
повр
ежд
енные
ор
г
аны
.
Им
е
н
н о
успех
в
об
лас
ти
со
з
д
ания
биом
а
ге
ри
а
лов
открывае
т
д о
р
огу
к
ув
е
личению
п
р
од
о
л
ж
ите
льности
жи
зни
че
ловека
,
а
нан
о
т
е
хн
о
л
о
г
ии
и
,
те
м
бо
лее
,
р
а
звив
аюшиеся
в
по
слел
ис
е
время
бионанвт
ех
н
в
л
в
гии
з
ан
и
м
а
ют
з
десь
дале
ко
не
п
о
с
л
е
д
н
е е
мес
то
.
Лите
рату
ра
1. Х
ен
ч
Л
:
Джоунс
Д
Би
см
а
тери
алы.
ис
кусст
ве
н н
ые
ор
г
ан
ы
И
ин
жини
р
инг
тка
ней.
М
.
:
Т
е х
н
осф
ер
а
,
2006
.30
4
с.
2.
Б
а
ри
но в
с.
м
.
,
Ко
м
ле
в
В
.с.
Био
к
ер
ам
ик
а
.
13
основе
ф
осф
а т
о
в
к
ал
ь
ц
и
я
.
М
. :
Н
а у
к
а
.
2005. 204
с.
3.
Р
еп и н
В.С
,
Ржани
но ва
Ам
. ,
l1k""
C
//
K
0
6ДOA
.
Эмбрион
ал
ьн
ы
е
ство
л
овые
к
летк
и:
фун
па
мснт
альи
ая
био
л
ог
и
я
11
м
е
л
и
ц
и
и
а
.
М
. :
Рем
е
т
э к
с
,
2002. 184
с
.
АЗБУКА
ДЛЯ
ВСЕХ
35
БИОМИМЕТИКА
(Bioтiтetics)
...
о
тч
е
го
л
юд
и
не
л ет
а
ю
т
та
к,
к
ак п
ти
цы
?
А
.Н
О
с
тр
ов
с
кий
У
си
лия
и
зобр
е
т
а
те
л
ей
в
с
е
г
о
м
и р
а
на
п р
а
в
л
е
ны
на со
з
д
ание
со
в
ре
ме
н
н
ых
э к
о
н
о
м
и
ч
н
ы
х
сре
дств
п ер
е
движения
,
приспособ
лений
дл
я
н
а
б
лю
де
н
ия
з
а
р
а
злич
ными
я
вл
ен и
я
м
и и
про
С
Т
О
ве
ще
й
,
принос
ящи
х
комфор
т
повс
е
дневной
ж
и
з
н
и
.
Но
на
при
мер
ах
многих
уникальных
и
зо
бр
е т
е
ний
че
ло
вечес
т
в а
можно
по
ня
т
ь
,
ч
то
в
н
и
мате
л
ь
н
ое
наб
лю
дение
з
а
приро
дой
по
дчас
м
о
ж
е
т п
р
и
нес
т
и
н
е
ме
ньшие
пло
ды
.
Т
ак
,
в
д
ет
с
т
в е
м
н
ог и
е
стал
к
и
вал
и
с ь с
репей
ни ко
м
,
чьи
п л
оды
об
я
за
т
е
льно
цепляю
т
ся
к
од
е
жле
и
во
лосам
.
С
е
к
ре
т
пло
дов
в
мягких
кл ей
ки
х
кр
ючочка
х
,
к
оторы
е
прицеп
ляю
тся к
во
л
о
к
н
а
м
сви
т
ера
,
носк ам
и
пу
теше
ст
вую
т т
а
к
на
мн
о
г
и
е
ки
лометр
ы
,
р
асширяя
з
о
н
у
своего
оби
т
а
н
ия
.
К
т
о
м
у
ж
е
о
то
дранны
й
репей
може
т
при
ста т
ь
сн
ова
.
Шв
ейц
арски
й и
нженер
Жорж
д
е
Мсс
траль
о
п
н
ажл
ы
реши
л
прогуля
ться
н а
при
ро
д
е
,
а
к
о
г
д
а
верн
у
лся
д
о м
о
й
,
за
м
е
т
ил
,
что
к
е
го
од
е
жд
е
крепк
о
прицеп
ились
соцв
е
тия
рас
т
е
н
и
я
ду
р
н
и
ш
н
и
к (род
с
т
венник н
аш
е
го
р
еп ей
-
ни
к
а)
.
Вмес
то
т
ог
о
чтобы
прос
то
почис
тить
одежду
и
посетова
т
ь
н
а
прис
т
авучий
сорняк
,
инженер
зад
у м
ал
с
я
о со
з
д
анном
самой
приро
п о й
оригинальном
механи
зме
.
В
резу
льтате
э
т
и
х
ра
змыш
лений
во
зникл
а
идея
з
а с
т
с
ж
к
и-
ел
и
п
уч
ки
-.
Ес
ли
д
ве
по
ловинки
этой
з
аст
с
ж
к
и
п
л
от
но
приж
а
ть
д р
у
г
к
д р
у
гу,
они
с
липнутся
.
И
все
э
то б
ла
го
даря
крошечным
крючочкам
и п
етель
кам
,
сд
ел
а
н
н
ы
м
и
з
с
ин
т
етическо
го
ма
тери
ал
а
.
Наук
а
,
при
званная
подражать
приро
де
в ее
ве
лико
ле
пных
тв
о
р
е
н
и
я
х
и
черпать
и
з
эт
о
г
о
по
др
а
ж
ания
идеи
дл
я
но вых
и
зобре
тений
,
но
сит н
азвани
е
биомиме
тика
(о
т
ла
тинских
с
лов
«
б
и
о
с
»
-
жи
знь
и
е
м
и
м
г
с
и
с»
-
подражание)
.
Кстати
,
первым
инженером
,
попыт
авшим
ся
«
у
к
р
а
с
т
ь»
у
приро
ды
хитрую
з
а
д
у
м
к
у,
бы
л
Леонар
до
д
а
В
инчи
.
О
н п
ы
тался
построи
ть
л
е
тате
льный
аппара
т с
машущими
крыл
ьями
.
к
ак
у
п
тиц
,
-
орни
топтер.
Сейч
ас
ж
е
,
бл аго
даря
наб
лю
дению
за зе
м
н
ы
м
и
живыми
сущес
твами
и
раст
ениями
,
со
з
д
а
ны
уж
е
со
тни
и
зощренных
36
И
д
е
ю
са
молета
Лео
н а
р
до
да
В
и
нч
и
по за
и
м
с
т
в
о
в
а
л
у п
т
и
u
НАНОТЕХНО/\ОГИ
И
механи
змо
в
и
присп
особ
л
ений
.
Например
,
з
м
е
иные
з
у
б
ы
пос
лужи
ли
прото
типом
ИГЛ
дл
я
инъекций
.
Ле
тучие
мыши
по
дск
азал
и
ученым,
как
с
делать
радары
,
по
лсо
ли
ухи
-
солнечные
ба
т
а
ре
и
,
ки
ты
-
б
езопасные
во
дные
суда
,
гол
у
би
~
н
авиг
ационные
приборы
.
И
список
откры
ти й
,
к
о
торые
нам
да
р
и
т
приро
да
.
не
оску
девае
т
.
В
н
ан
отехн
о
ло
гия
х
испо
л
ь
зование
приме
ров
и
з
живой
приро
ды
приноси
т
еще
бо
льше
по
л
ьзы
,
чем
при
со
з
дании
макрообъек
тов
.
Ес
ли
в
макромире
у
учены
х
и
инженеров
сс
ть
ог
ромно
е
по
л
е
д
л
я
с
амовыраж
ения
,
т
о
11
наноми
р
е
прихо
ди
тся
бы
ть
з а
ж
ат
ы
м
и
в
очень
у
зкие
р
амки
наном
асш
т
а
ба
дл
я
ре
али
зации
своих
ид
е
й
.
И
несомненным
по
дспорьем
явля
е
тся
во
з
м
о
ж
н
ост
ь
подсмотретъ
,
а
зате
м
и
попы
тка
ско
пиров
а
т ь
ч
то-
то
,
уже
при
думанное
матушкой
приро
дой
.
О
дним
и
з
н
аибо
лее
ярки
х
примеров
яв
л
яе
т
ся
руко
творная
реали
зация
мо
леку
лярного
мо
то р
а
.
с
не
запамя
тных
времен
реализованно
го
в
приро
д
е
.
Био
логичес
кие
мо
леку
лярные м
о
т
о
ры
-
с
ис
т
ем
ы
,
от
в
ет
ст
в
е
н н
ы
е
з
а
основные
жи
зненны
е
проц
ессы
на
мо
лек
у
лярном
уровне
в
ж
и
в
о й
кле
тке
,
-
эт
о со
з
данные
припо
лой
н
а
н
о
м
а
ш
и
н
ы
,
пре
врашающис
химическую
э
н
е
р
г
и
ю
в
мех
аническую
работу
,
Эффектив
н
о
с
т
ь
,
т
.е
.
КП
Д
та
к
их
мо
торов
,
во
многих
с
лу
чая
х
б
ли
зк
а
к и
де
альным
с
т
а
процен
т
ам
.
Ра
з
мер
б
и
с
м
от о
р
о
в
сос тав
ляе
т о
т
неско
льких
нан
ометро
в
д
о
н
е
с к
оль
к
их
м
и
к
ро
н
.
В
бо
льшин
с тве
своем
эт
о
бе
лковые
машины
,
ферменты
и
к
атали
з
а
т
оры
,
т
а
к и
е
,
как
кине
зин
,
мио
зин
,
аде
но
зин
трифосфа
т
(АТФ)-син
те
та
за
и
д р
у
г
и
е.
Ми
ллионы
мио
зиноны
х
д
в
и
г
ат
ел
е
й
обеспечи
ваю
т
сокращ
ение
мышц
,
з
а
ст
а
вл
я
я
сер
дце
би
ть
си
,
л
и и
е
й н
ы
е
мо
торы
транспортирую
т
веще
ства
в
кл
е
тки
мо
з г
а
.
В
каждой
клст
к е
,
пер
едви
гаясь
в
до
ль
с
п
и
рал
и
ДНК
,
рабо
таю
т
и
ра
зличные
м
о
т
о р
ы
-
р от о
р
ы
.
О
дним
и
з
пре
дс
тави
тс
лей
мо
леку
лярных
мо
торов
яв
ляе
тся
А
ТФ-син
те
та
за
-
бе
лок
,
пред на
з
наченный
дл
я
синте
за
или
гидро
ли
за
мо
л
еку
л
АТФ
,
а
т
а
к
ж
е
дл
я
пер
е
носа
протонов
(Н
')
'(ср
е
з
мембр
ану
кле
тки
.
чем
обеспечивае
т
с
та
б
и
л
ь
н
ы
й
в
нут
р
и
кле
то
ч
н
ы
й
рН
ци
топлазмы.
Он
ире
обра
зуе
т
по
тен
ци
альную
э
не р
ги
ю
,
обус
л о
в
л
е
н
н
у
ю
про
тонным
гр
адиентом
,
11
химиче
ск
ую
э
н
е
рг
и
ю
.
За
выя
вле
ние ме
х
ани
зма
его
АЗБУКА ДЛЯ
ВСЕХ
фу
нкциониро
в
ания
вн
у
три
клетки
Е
.
С
к
оу,
П
.
Бойер
и
дж
.
Уопкер
(J.
c.
Skou ,
Р
.
Воуег
и
J. Walker)
получи
ли
Нобе
л
евс
кую
премию
в
1997
го
ду
.
Ин
тересно
,
что
при
гидро
ли
з
е
АТФ
о
дна
и
з
частей
бе
лка
соверша
е
т
враща
те
льное
д
в
и
ж
е
н
и
е
.
По
э
ф
ф
е
кт
и
в
н ост
и рабо
ты
и разви
ваемой
силе
АТФ-син
тст
аз
а
сущес
твенно
пре
в
ос
х
о
д
и
т все
и
звес
тные
в
п
р
и
род
е
молоку
ляр
ные
моторы
.
Типичная
сил
а
,
ра
з
в
и
ва е
м
ая
такой
мо
лекулярной
турбиной.
сос
тавля
ет
око
ло
1
пН
.
а
мошнос
ть
-
пор
ялка
1
а
Вт
(1 . 10- 18
В
т)
.
Другой
при
мер
мо
леку
л
ярного
мотора
пр
е
д
ставпяе
т
ф
лагеллярный
мо
тор
бакт
ерий
,
к
о
т
о
рые
вынуждены
пере
двига
ться
в
поиска
х
л
у
ч
ших
условий
для
жи
зни
И ра
змножения
.
Мо
де
ль
работы
т
а
к о
го
мо
тора
бы
л
а
пре
дложена
в
1978
го
ду
АН
.
Глаго
л
евым
и
ВЛ
.
Скупачевым
.
Со
г
лас
но
ей
вр
ащение
жгутик
а
(непо
лви
жной
спир
али
-
ф
л
аге
л
лы)
объя
сня
ется
рабо
той
«
р
о
т
о
р н
о
ю
мотора
»
,
распо
ложенною
на
кл
еточной
мембран
е.
Т
а
к
же
,
как
и
в
АТФ
-син
т
е
т
а
зе
,
п
в
и
жушей
силой
для
ф
л
а
г
еллярны
х
моторов
бакте
рий
является
гр
адиен
т
протонов
или
ионов
Na+
на
внешней
мембр
ане
бактерии
.
Скорос
ть
вр
а
щсния
тако
го
мо
тора
мо
же
т
п
ост
игать
неско
ль
ких
тысяч
оборотов
в
секунд
у
.
В
це
лом
меха
низм
вр
ащении
ф
ла
ге
л
лярно
го
мо
тора
очень
с
ложен
(его
счит
а
ют
одним
и
з
самых
сл
ож
н
ы
х
и
звес
тных
механи
змов
в
клет
к
ах
)
и
д
о
сих
пор
по
дробно
не и
з
уч
ен.
О
дн
ако
извес
тно
,
ч
то во
вращении
ока
зываю
тся
з
ад
е
й
с
т
в
о
в
а
н
ы
неско
ль
ко
сотен
молеку
л бе
лков
,
обр
а з
ующих
на
о
дин
оборо
т
д
о
16
р
а
зличны
х
после
лов
а
тс
яьнос
тей
комп
лексо
в
и
химически
х
свя
зей
.
Самы
й
и
звес
тный
мо
леку
лярный
мотор
мио
зин
,
ко
торый
яв
ляе
тся
д
в
и
ж
у
щ
е
й
си
лой
мышц.
Мио
зин
(а
т
акже
ро
п
ствснныс
ему
ц и
е
нин
и
кинс
зин)
-
бе
лок
,
отве
т
ственны
й
з
а
«л
и
нсйное
-
перемещение
и
с
п
о
с
о
б
н
ы
й
преобра
з
о
в
ы
в
ать
э
н
е
р
ги
ю,
по
лучаемую
при
г
и
д
р ол и
зе
АТФ
в
механическ
ую
энер
гию
.
Помимо
сокр
а
щения
м
ы
ш
е
ч
н
ых
во
локон
,
бе
л
ки
э
то
го
семе
й
ств
а
отвечаю
т
и
з
а
д
в
и
ж
е
н
и
е
спсрмато
зои
дов
,
и
з
а
перенос
пита
те
льных
веще
ств
в
кл
е
тках
мо
ла
.
Мио
зин
состои
т и
з
л
и н
е
й н о
г
о
участка
,
обра
зованного
д
в
о
й
н
о
й
п и
м
с
р
н
о й
спир
алью
и
д
в
у
х
г
п
о
б ул
ь
и
ы
х го
л о
в
о
к
.
Пос
ле
дова
т е
льное
вз
а
и
м
о
д
е
й ст
в
и
е
г
ол
о
в
о к бе
лка
с
повер
хно
стью
,
по
ко
торой
он
д
в
и
ж
е
т
с
я
(
в
с
л уч
а е
мио
зина
с
37