Біз ойлағаннан да жақын

Өткен жылы доктор Тимур Атабаев Scopus 2018 Award «Жылдың жас ғалымы» марапатына ие болды. Ғылым және технологиялар мектебінің ассистент-профессорының зерттеу қызығушылықтары биомедицинада, энергетикада және фотокатализде қолдану үшін көп функционалды органикалық емес наноқұрылымдардың синтезі мен сипаттамаларын зерделеуді қамтиды. Нанотехнологиялар – доктор Атабаевпен бүгінгі сұхбатымыздың тақырыбы.

– Тимур, қазіргі ғылымдағы нанотехнологиялардың танымалдығының құпиясы неде?

– Осыдан жиырма жыл бұрын көптеген жетекші халықаралық университеттер мен компаниялар нанотехнологиялар саласындағы зерттеулермен байланысты жобаларды белсенді қаржыландыра бастады. Нанотехнологияларға басты қызығушылық наноматериалдардың ерекше беріктігі, өткізгіштігі, сондай-ақ осы материалдардың магниттік, оптикалық және каталитикалық қасиеттері сияқты практикалық қасиеттерінен туындады. Нано-деңгей – бұл шын мәнінде шама шегі, басқаша айтқанда наноқұрылымнан тұратын осы молекулалар мен атомдардың мөлшері ғана аз немесе кем болуы мүмкін. Нанотехнологиялар нарығының басым бөлігі бүгінгі күні негізінен электрондық компоненттермен ұсынылған. Бұлар компьютерлер мен телефондардың жұқа қабыршықты чиптері, магниттік дискілік жинақтауыштар, наносенсорлар және т.б. Нарықтың басқа бөлігі фармацевтикалық, косметикалық және химиялық индустрия өнімдерімен (абсорбенттер, күн көзінен қорғайтын кремдер, бактерияға қарсы құралдар), тозуға және коррозияға төзімді жабындар, суды тазалауға және газ шығарындыларын бейтараптандыруға арналған мембраналар, химиялық индустрияға арналған катализаторлар және т. б. бар. Бұдан басқа, нанотехнологиялар өте пайдалы болуы мүмкін, мысалы, жасыл энергетика, экология, медицина, азық-түлік және ауыл шаруашылығы өнеркәсібіндегі басқа да мысалдар өте көп.

– Онкологияда нанотехнологияларды қолдану бойынша сіздің жұмыс істейтініңіз мәлім.

– Иә, бүгін мен Оңтүстік Кореяның бірнеше зерттеушілері бар командада улы емес көп функционалды нанобөлшектерді құру бойынша жұмыс істеймін, олар тек рак клеткаларына селективті бекітіледі, дәрілік компоненттерді белгіленген жерге жеткізеді және инфрақызыл сәулеленудің әсерінен рак клеткаларын бұзады. Неге бұл маңызды дейсіз ғой? Себебі, бүгінгі күні бүкіл әлем бойынша рак ауруын диагностикалау және емдеу процедуралары кезінде көптеген жағымсыз жанама әсерлері бар химиялық контрасты агенттерді пайдалану жиі қолданылады, атап айтқанда, олар ағзаны улы элементтермен улайды және тіпті өлімге әкелуі мүмкін (мысал ретінде белгілі американдық актер Чак Норристің әйелін алуға болады, ол ағзаның улануынан гадолинмен емделеді). Біздің зерттеулер онкологиялық науқастардың емделуін қауіпсіз жүргізуге көмектесе алады.

– Сіздің зерттеуіңіз қазір қандай деңгейде?

– Біз әртүрлі нанобөлшектердің көп санын уыттылыққа сынадық және өзіміздің міндеттерімізге сәйкес келетін бірнеше биоүйлесімді материалдарды бөлдік. Қазір біздің топ бірнеше параметрлерді оңтайландырумен жұмыс істейді: бұл нанобөлшектердің өлшемдері, мезоауектілік, наножүйенің тұрақтылығы және нәтижелердің ұдайы өсуі. Біз параметрлерді оңтайландыруды аяқтағаннан кейін біздің әріптестеріміз клиникаға дейінгі зерттеулерге кірісетін болады. Клиникаға дейінгі және клиникалық зерттеулер ұзақ мерзімге созылуы мүмкін екенін атап өткен жөн, бірақ біз барынша оптимистік көңіл күйдеміз.

– Шаң біздің қаламыздың үлкен экологиялық проблемасы болып табылады. Бүгін елорда нарығында тұрғын үйлерді шаңнан қорғайтын терезелерге наноторлар пайда болды. Олар шынымен де тиімді ме?

– Наноқұрылымдар суды тазалау үшін бұрыннан бері қолданылады, әдетте бұл сүзгілер мен мембраналар, сондай-ақ ауа да наноторлар арқылы тазалануы мүмкін. Наноторлар полимерлердің өзара өрілген наноөлшемді талшықтарын білдіреді. Талшықтар арасындағы тесіктердің шағын өлшемдерінің арқасында шаңның үлкен бөлшектері бөлмеге кіре алмайды және сол тордың бетінде қалады. Айтпақшы, Оңтүстік Кореяда бірнеше жылдар бойы адамды электромагнитті сәулеленуден қорғау үшін нанобөлшектері бар пластикалық қабыршақ коммерцияландырылған.

– Өз зерттеулеріңізде Сіз қандай жабдықты пайдаланасыз?

– Назарбаев Университетінде нанотехнологиялар саласында күрделі зерттеулер жүргізуге мүмкіндік беретін өте жақсы зертханалық база бар. Біз рентгенқұрылымды дифрактометрмен және С-4 жаңа корпусындағы электрондық микроскоптармен жиі жұмыс істейміз. Сонымен қатар, біз өзіміздің мектебіміздегі инфрақызыл, УК-көрінетін және флюоресцентті спектрофотометрлерді белсенді түрде пайдаланамыз. Нанотехнологияларды зерттеу кезінде қымбат техника қажет емес екенін атап өткім келеді. Өткен жазда біз әріптестерімізбен бірге оқушыларға ашық таныстырылымдар өткіздік, онда суда Pb(II) қорғасын иондарын анықтау үшін флуоресцентті көміртекті нанобөлшектерді қалай пайдалану керектігі көрсетілді. Қорғасын адам ағзасы үшін өте улы элемент болып табылады және жиі ауыз суда болуы мүмкін. Сондай-ақ, суда қорғасынды табуға көмектесу үшін ең қарапайым қанттан дайындалған көміртекті нанобөлшектерді пайдалану мүмкін екенін бәрі білмейді. Себебі, ультракүлгін сәуле шығару кезінде синтезделген көміртекті нанобөлшектер жасыл спектрде флуоресцирленеді. Суда қорғасын иондарының аздаған мөлшері болса да, жасыл сигнал өшеді, ал судағы металдардың басқа иондары осы нанобөлшектердің флуоресценттік қасиеттеріне әсер етпейді. Бұл жылдам, селективті және қорғасын иондарының бар-жоғына су сынамаларын арзан түрде талдау жүргізу мысалдарының бірі. Иә, бұл да нанотехнологиялар болып табылады.

Әңгімелесуші туралы: Тимур Атабаев 2012 жылы Пусан ұлттық университетінің Наноғылымдар және нанотехнологиялар колледжінде PhD дәрежесін алды. 2012 жылдан бастап 2017 жылға дейін Пусан және Сеул ұлттық университеттерінде (Оңтүстік Корея) профессор-зерттеуші болып жұмыс істеді. Доктор Атабаев Назарбаев Университетінің Ғылым және технологиялар мектебінде 2017 жылдан бастап сабақ береді.