Ученые УрФУ получили грант Российского научного фонда (РНФ) сроком до 2020 г. на исследование процессов объемной кристаллизации, с помощью которой можно изготавливать медицинские препараты, выращивая кристаллы в пересыщенном растворе лекарственного средства. В университете рассчитывают, что интересантами этой работы станут фармкомпании.
Предметом исследований стали отдельные аспекты теории фазовых переходов. Десять уральских физиков и математиков из Института естественных наук УрФУ, участвующих в проекте, выясняют, как выращивать кристаллы определенного размера в постоянно меняющихся условиях, чтобы получать заданные свойства этих кристаллов. Речь идет о работе с метастабильными системами – пересыщенными или переохлажденными жидкостями. Ее практическое применение в том, что зарождение и рост кристаллов контролирует такие процессы, как синтез белка.
«Полного понимания механизмов зарождения и роста белков пока нет, и это мешает получать новые результаты в различных биохимических и биомедицинских процессах, – говорит руководитель проекта Дмитрий Александров. – Но интерес здесь не только научный. Медленная скорость растворения кристаллов белка используется для получения лекарств, например, таких, как инсулин».
По словам г-на Александрова, у научных исследований есть и другие биомедицинские приложения, возникающие, например, в тех случаях, когда патологические состояния связаны с образованием кристаллов в человеческом организме. Один из примеров – кристаллизация гемоглобина С и полимеризация гемоглобина S, уменьшающих пластичность эритроцитов организма и вызывающих серповидно-клеточную анемию.
Большую часть исследований динамики роста белка ученые проводят с использованием белкового лизоцима, экстрагированного из яичного куриного белка. Важность изучения этого фермента объясняется тем, что его используют в качестве антисептического средства и пищевой добавки.