Нобелівський лауреат, директор Фізико-технічного інституту, віце-президент РАН Жорес Алфьоров на преміальні кошти створив у 2001 році Фонд підтримки освіти і науки, так званий Алфьоровський фонд. Серед його основних завдань — підтримка наукових проектів молодих учених як Росії, так і країн СНД. Наприкінці минулого року одну з премій фонду було присуджено науковому співробітникові лабораторії біологічного тестування наноматеріалів НТК «Інститут монокристалів» НАНУ кандидату фізико-технічних наук Андрію Масалову за працю «Синтез і властивості діелектричних активованих нанокристалів». На думку нобелівського лауреата, котрий приїжджав для вручення премій до Києва, саме нанобіотехнології справлять найбільший вплив на цивілізацію XXI століття.

У медичних і біологічних дослідженнях — як прикладних, так і фундаментальних — є необхідність візуалізувати будь-які події всередині клітини на молекулярному рівні.

Наприклад, у галузі фармакокінетики лікарських препаратів важливо відстежити шлях розповсюдження ліків в організмі після їх уведення. Як і коли вони досягають тканин, у котрих мають проявити свій лікувальний ефект, які внутрішні органи зачіпають своєю дією, як проникають до клітин, яким чином і як швидко виводяться з організму? Добре було б для таких випадків «приліпити» на молекули фармпрепаратів якісь маленькі мітки, які б постійно сигналізували про їхнє місце знаходження та про те, що з ними відбувається, і були б при цьому абсолютно нешкідливими для біологічного об’єкта.

Наявні методи візуалізації дослідників уже не задовольняють, оскільки використовувані тут мітки обмежені за своїми функціональними властивостями і є переважно токсичними. Вчені НТК «Інститут монокристалів» запропонували використовувати з цією метою монокристали на основі різноманітних рідкісноземельних елементів, наприклад ортофосфатів і поліфосфатів, які мають здатність люмінесціювати у відповідь на зовнішнє опромінення.

Проблема полягала в тому, щоб отримати люмінофори дуже маленького розміру, порівнянного з товщиною мембрани клітини живого організму. І харків’янам це вдалося — вони зуміли отримати монокристали величиною всього два нанометри, до кожного з яких входить усього 100 молекул. (Для порівняння: американським ученим не вдалося поки створити люмінофор менше чотирьох нанометрів.) Якщо клітину живого організму уявити у вигляді стадіону, то нанолюмінофор за розміром буде не більший від футбольного м’яча. Це свого роду мікроскопічна лампочка, яку можна прикріпити до біооб’єкта — нехай то буде молекула білку чи ліків — і «ввімкнути» в потрібний момент, щоб подивитися, що з ним відбувається. Надалі харківські вчені планують досліджувати взаємодію отриманих частинок із різноманітними біологічними об’єктами.

На думку спеціалістів, новий метод дослідження — одномолекулярна спектроскопія — обіцяє небачені досі перспективи вивчення процесів на рівні окремих молекул, у тому числі в живій клітині. Проте для розвитку нанотехнології в країні мало ентузіазму й таланту окремих учених і наукових колективів. Потрібне сучасне устаткування та підготовка відповідних спеціалістів. У тому числі для роботи в малих компаніях, так званих стартапах, які починають перетворювати наукові знання на конкретну технологію чи продукцію. У 2008 році багато країн значно збільшили, порівняно з минулим роком, фінансування досліджень у галузі нанотехнології. В Україні — втричі, у Казахстані — відразу в 25 разів. Росія сьогодні посідає третє місце у світі за обсягами коштів, що їх вкладають у в цю сферу. Попереду — США.