Институт радиобиологии НАН Беларуси. Нановзгляд в космос клетки

Благодаря учёным гомельского Института радиобиологии Национальной академии наук Беларуси в зонах радиоактивного загрязнения региона после аварии на ЧАЭС выращивают экологически чистую сельхозпродукцию. Специалисты исследуют влияние ионизирующих излучений и электромагнитных волн 4G- и Wi-Fi-диапазона на человека, разрабатывают способы «умной» доставки лекарств в клетку – одного из направлений лечения рака.

О самых значимых разработках института, решаемых учёными первоочередных задачах в преддверии Дня белорусской науки рассказал заместитель директора по научной работе кандидат сельскохозяйственных наук Александр Никитин.

Жизнь после Чернобыля.

Институт радиобиологии НАН Беларуси объединил в себе два института, созданных в 80-х годах. Один должен был определить, как оценить последствия воздействия радиации на человека, каковы допустимые уровни облучения населения, могут ли люди жить и работать в условиях радиоактивного загрязнения, какие меры принимать для минимизации его последствий. Второй был нацелен на разработку комплекса мер по ведению сельского хозяйства на загрязнённых радионуклидами территориях.

Сегодня в гомельском институте радиобиологии два отдела. Первый – отдел устойчивости биологических систем – исследует воздействие ионизирующих и неионизирующих радиоактивных излучений на живые организмы. Второй – отдел качества окружающей среды и продуктов питания. Специалисты оценивают содержание радионуклидов и тяжёлых металлов в воздухе, воде, почве, растениях, продуктах питания, соответствие сельхозпродукции и питьевой воды гигиеническим нормативам.

– В наши дни радиологическую обстановку на загрязнённых территориях Гомельщины определяют цезий-137 и стронций-90 – долгоживущие радионуклиды, у которых период полураспада 30 лет, – пояснил Александр Николаевич. – То есть каждые 30 лет их запас становится в два раза меньше. Происходит ещё и перераспределение радионуклидов в экосистемах. Радиоактивные изотопы цезия после выпадения переходят в сельхозпродукцию – молоко, мясо. Но со временем их поток снижается, как и уровень воздействия на человека.

Выпали и затаились…

Каждые пять лет специалисты уточняют уровень содержания стронция-90 и цезия-137 в почве. Создана национальная система радиационного контроля сельхозпродукции на прилавках. Она позволяет гарантировать качество продуктов при минимальных экономических затратах.

– У нас есть гипотеза, что при недостатке в организме животных витамина D3 содержащийся в кормах радиоактивный стронций более активно переходит в молоко, – поделился предметом исследований Александр Никитин. – Если связь между дефицитом витамина и содержанием радионуклида в молоке будет доказана, разработают целевые кормовые добавки для передачи сельхозпредприятиям.

На глубине атомов.

В институте используются приборы, позволяющие измерить содержание всего комплекса радионуклидов в любых образцах. Уникальные результаты удаётся получать с помощью гамма-спектрометров с полупроводниковыми детекторами.

Альфа-спектрометрические комплексы измеряют содержание наиболее опасных для человека альфа-излучающих радионуклидов – изотопов плутония и америция – с периодом распада в сотни и тысячи лет. Благо ареал их распространения узок.

В арсенале учёных имеется и уникальный масс-спектрометр с индуктивно связанной плазмой. Он определяет даже очень низкие концентрации практически всех элементов таблицы Менделеева в любых образцах.

В отделе устойчивости биологических систем используется уникальный для Союзного государства прибор – атомно-силовой микроскоп для исследования живых клеток. Специалисты изучают особенности поверхности живой клетки в субмолекулярном разрешении. С этим оборудованием работает младший научный сотрудник лаборатории бионаноскопии Анастасия Шклярова. Молодой учёный недавно получила грант Президента Беларуси за исследования в области механических свойств клеток.

– Нарушения поверхностных структур клетки – один из путей развития патологии, – уточнила Анастасия. – Мы на экспериментальных животных наблюдаем, как клетки меняются под воздействием радиации или электромагнитных излучений от мобильных телефонов и к каким патологиям это может привести. Работаем уже больше трёх лет, есть очень интересные результаты. Разработки внедряют в учебный процесс в нашем медуниверситете.

Ещё одно важное направление изысканий с использованием атомно-силового микроскопа – так называемая таргетная доставка лекарств. Учёные ищут механизмы, как направить к определённым органам человека контейнер с лекарством, окружённый биологической мембраной.

Наука для жизни.

Учёные Института радиобиологии НАН Беларуси в сотрудничестве с японскими коллегами исследовали влияние микроорганизмов на биологическую доступность и переход радионуклидов в растения, отработали технологии использования японского препарата для ведения органического сельского хозяйства на загрязнённых радионуклидами почвах. Они сейчас используются в префектуре Фукусима.

Продолжает обновляться разработанное гомельчанами программное обеспечение «Оптимизация АГРО» для организации сельхозпроизводства в зонах радиоактивного загрязнения. Программой активно пользуются хозяйства региона.

Серьёзные результаты учёные получили в исследовании воздействий электромагнитных излучений Wi-Fi- и 4G-диапазона на живые организмы и их потомство. Они показывают, что средства мобильной связи далеко не безопасны, их применение влияет на функции головного мозга, может вызвать изменение поведения и обмена веществ

Автор фото: Елена Жукова