Кстати, кровезаменители — и не единственная область применения перфторуглеродов в медицине и биологии. У них есть немало других медико-биологических специальностей, тоже очень важных и перспективных:
на жидких перфторуглеродных пленках намного лучше, чем на традиционных твердых подложках, выращиваются клетки для биологических и медицинских экспериментов;
используя перфторуглерод, можно резко увеличить срок сохранения (переживания) препаратов различных тканей (например, срезы сердечной мышцы), необходимых в биологических, медицинских, фармакологических исследованиях;
прокачивание перфторуглерода позволяет длительное время сохранять органы, консервируемые для трансплантации;
используя ПФОС, можно реализовать фантастическую идею дыхания млекопитающих в жидких средах — легкие животного вместо воздуха наполняют перфторуглеродом, насыщая его кислородом; дыхание при этом более активно, чем в воздушной среде; после "жидкостного дыхания" подопытных собак переводили в нормальную воздушную среду, и в ткани легких не было обнаружено каких-либо изменений; если удастся разработать метод "жидкостного дыхания" для человека, то водолазы смогут опускаться на большие, чем сейчас, глубины, не опасаясь азотного или иного газового отравления, и быстро подниматься на поверхность, не опасаясь кессонной болезни; "жидкостное дыхание" может заинтересовать медиков как средство промывания легких при ряде тяжелых заболеваний органов дыхания;
перфторуглерод может использоваться для интенсивного снабжения кислородом некоторых органов во время сложных операций;
может быть создано искусственное легкое на жидких фторуглеродных мембранах — в нем насыщение крови кислородом (оксигенация) происходит в более благоприятных условиях, чем в нынешних оксигенаторах, где столкновение движущейся крови с твердыми деталями установки приводит к постепенному разрушению форменных элементов; на Первом биофизическом съезде было рассказано о разработке и успешном испытании модели перфторуглеродного искусственного легкого, где кровь беэ заметных повреждений насыщается кислородом более 30 часов, в то время как в традиционных искусственных оксигенаторах уже через 6 часов форменные элементы разрушаются настолько, что кровь нужно заменять; именно этот доклад послужил поводом для рассказа об использовании ПФОСов, полностью фторированных органических соединений, в биологии и медицине.
Обращение именно к этой проблеме, одной из многих сотен, рассматривавшихся на съезде, как всякий субъективный выбор, можно оспаривать и критиковать. И автору остается лишь пояснить — тема выбрана главным образом потому, что уже сейчас, сегодня в ее активе есть некоторые практически важные результаты. Но, конечно же, всякому ясно, что на огромном фронте современной биофизики исследуются самые тонкие механизмы жизни, добываются сведения особо важные для понимания самой нашей природы, нормального функционирования организма и отклонений от нормы и что в этой научной сфере любые исследования, пусть даже сейчас самые отвлеченные, абстрактные, в итоге приведут к практическим результатам, жизненно важным для человека.
2. Можно ли дышать жидкостью?
В. Белецкая
(Журнал ’’Огонек”, 1983, № 27, с. 16)
С фантастическими свершениями науки, смелыми неожиданными гипотезами встречаешься во всех институтах Пущина. В сборнике научных работ Центра я встретила строки: "При возвращении с далеких планет, например, с Юпитера, возникает потребность в огромных ускорениях, позволяющих выйти из зоны притяжения планеты. Эти ускорения значительно больше тех, что может вынести нежная структура легких. Но те же нагрузки станут вполне переносимыми, если легкие будут заполнены жидкостью…" А абзацем выше: "Водолаз, в легких которого не газ, а жидкость, может быстро подняться с большой глубины, не опасаясь кессонной болезни. Открываются огромные перспективы в освоении Мирового океана".
Разумеется, подобные исследования не могут не заинтересовать, и вот я в Институте биологической физики АН СССР, в лаборатории автора статьи, доктора медицинских наук, профессора Ф.Ф. Белоярцева.
Самого Феликса Федоровича Белоярцева в институте не оказалось — был в командировке. В лаборатории вел эксперимент молодой научный сотрудник Сергей Воробьев. В специальной установке было видно, как сквозь розоватое сердце кролика проходит почти бесцветная, чуть замутненная жидкость. Сердце ритмично сокращается, живет.
— Вы сейчас как раз можете посмотреть в деле, как действует кровезаменяющая эмульсия, о которой написано в заинтересовавшей вас статье, — говорит Воробьев и охотно рассказывает о работе, которой чрезвычайно увлечен сам. По образованию Сергей — физиолог, окончил Удмуртский университет, дипломную практику проходил в Пущине. Здесь же писал диплом в 1981 году.
Ученые сравнительно недавно заинтересовались так называемыми перфторорганическими соединениями. Соединения эти обладают способностью растворять в себе большое количество газов. А значит, их можно использовать в качестве переносчиков кислорода и углекислоты. Исследования шли в Японии, США, СССР.
В Советском Союзе Ф.Ф. Белоярцев еще в 70-х годах вел подобные работы. Сначала в Институте сердечно-сосудистой хирургии имени Бакулева, затем в Институте биофизики в Пущине. Он впервые в стране провел эксперименты по замене газовой среды в легких на жидкий фторуглерод, поставил задачу создания искусственного легкого на мембранах из фторуглерода. Так что жидкостью можно и дышать.
Обычно при тяжелых воспалениях, токсических отеках легких для борьбы с гипоксией применяют метод искусственного насыщения крови кислородом. Однако пузырьковые оксигенаторы можно применять не более шести часов. Дальше наступает разрушение оболочек эритроцитов и тромбоцитов, происходит потеря гемоглобина, нарушается активность ферментов. При новом методе насыщение крови кислородом наиболее приближено к физиологическому.
Под руководством Ф.Ф. Белоярцева идут работы по всестороннему исследованию нового соединения. Работа показывает, что у метода большое будущее. Он продлевает время, за которое можно выполнить самую уникальную операцию на сухом сердце, отпадают проблемы групп крови, вопросы иммунологического конфликта. Эмульсия, циркулируя длительное время в организме, сохраняет способность переносить кислород и забирать углекислый газ, чего не делают существующие плазмозаменители. Кроме того, медикам и биологам открывается путь к сохранению "живыми" изолированных органов и тканей, как бы в специальном "банке", в ожидании, когда те могут понадобиться пациентам.
Сейчас в питомнике института есть животные, у которых такой эмульсией заменяли до 70 процентов крови. Они хорошо себя чувствуют, и некоторые уже дважды после эксперимента принесли здоровое потомство. Все это вселяет уверенность, что работа ученых не является научной фантастикой.
3. В бюро ГК КПСС. Без должной перестройки
(Газета Серпуховского ГК КПСС "Коммунист", 23 мая 1986 г.)
На своем очередном заседании бюро ГК КПСС обсудило деятельность партийного бюро и администрации Института биофизики АН СССР по созданию в коллективе необходимого морально-психологического климата для обеспечения высокого уровня воспитательной и научной работы в свете решений XXVII съезда КПСС.
Было отмечено, что в коллективе, в парторганизации не создана обстановка высокой требовательности, ответственности каждого за общие итоги работы. Не происходит должной перестройки в работе партбюро, администрации, общественных организаций в вопросах повышения эффективности идейно-политического воспитания сотрудников, создания здорового морально-психологического климата, способствующего повышению творческой отдачи ученых, достижению высоких конечных результатов.