Деньги на дырках

Редко когда удается поговорить с человеком, владеющим частным циклотроном – ускорителем заряженных частиц. Не адронный колайдер, но все же... Впрочем, генеральный директор «Трекпор технолоджи» Вячеслав Терентьев предпочитает слову «частный» определение «промышленный». Как ни называй, такой циклотрон в СНГ есть только в «Трекпоре». И сейчас компания совместно с лабораторией ядерных реакций Объединенного института ядерных исследований строит в Дубне второй.

Трековые мембраны были придуманы нашим легендарным физиком-ядерщиком академиком Флеровым в качестве детекторов элементарных частиц: пробивая мембраны, частицы оставляли в них треки, по которым определялись различные физические параметры. Как побочный эффект выяснилось уникальное свойство трековых мембран: они являются уникальным фильтрационным материалом.

Процесс получения трековых мембран на словах прост: ионы, разогнанные на ускорителе заряженных частиц, прошивают полимерную пленку, оставляя скрытые разрушения макромолекул полимера. Затем пленку подвергают ультрафиолетовой засветке и химическому травлению, которое «проявляет» следы или, как их еще называют, треки. Диаметр и форма получившихся пор зависят от режимов обработки облученной пленки и типа частиц. Комбинируя этот параметр, можно получать широкий диапазон отверстий – от 20 нм до 14 мкм. Но главным достоинством этой технологии является фантастическая стабильность: диаметр конечных пор колеблется в пределах 5%. Ни одна другая технология в мире не дает даже близких результатов.

Основное применение пористых мембран в индустрии – разделение компонентов жидкостей и газов. Основными потребителями являются установки опреснения воды, химическая, металлургическая, пищевая и биомедицинская промышленность. Основной потребитель продукции «Трекпора» – медицина. «Кроме нас, на промышленной основе трековых мембран для плазмафереза никто в мире не делает», – говорит Терентьев. А делают в Дубне немало – около 50 000 кв. м в год.

Плазмаферез – выведение плазмы крови из кровообращения, кстати, также российское открытие. Впервые эту методику применил в 1913 г. профессор Военно-медицинской академии Вадим Юревич. Революция прервала исследования в этой области, и широкое применение плазмаферез получил только в 50-е гг. уже благодаря американским ученым – в основном для сбора донорской плазмы. Для этого они используют гравитационную технологию, говоря проще – центрифуги.

Другое дело – терапевтический плазмаферез, который гораздо эффективнее проводить на фильтрационных элементах. Дело в том, что форменные элементы крови (кровяные тельца – эритроциты) довольно большого размера. Кровь прогоняется над мембраной с отверстиями в 0,4 микрона (400 нм), которые пропускают плазму со всеми патогенами в ней, включая вирусы, а форменные элементы крови (эритроциты, тромбоциты, лейкоциты и т. д.) как бы катятся над этими дырочками и поступают обратно в систему кровообращения. Плазма же заменяется физраствором и восстанавливается организмом через несколько дней.

Мембранные технологии более нежные и менее травматичные для кровяных телец, чем центрифужные. Японцы пошли по пути химических мембран – пористых полых волокон. Химическое травление не позволяет сделать точную пору – они разного диаметра, но все равно и такой плазмаферез дает положительные результаты. Американцы же и европейцы продолжают развивать центрифужные технологии. А Россия пошла по флеровскому пути, и именно в нашей стране был изобретен первый плазмафильтр с отверстиями 400 нм для плазмафереза. Как раз для производства таких плазмафильтров и был построен компанией «Трекпор технолоджи» в Дубне комплекс «Альфа» в 2001 г. До этого трековые мембраны изготавливали на научно-исследовательских циклотронах: в 2007 г. стоимость 1 кв. м полимерной мембраны составляла примерно $19. Промышленный циклотрон позволяет снизить цену до $10 за 1 кв. м. Дальнейшее развитие технологии позволит уменьшить себестоимость и вовсе до $1–2 за 1 кв. м.

Однако особую надежду Терентьев возлагает на технологию каскадной фильтрации плазмы. Для этого уже полученную плазму нужно пропустить через наномембрану с отверстиями в 50 нм. Плазма пройдет, но вот то, что было между двумя размерами – меньше 400 нм, но больше 50 нм, – останется. Туда попадает значительная часть патогенов, включая вирусы. Они удаляются, а очищенная плазма снова объединяется с форменными элементами крови и возвращается в организм. За один раз можно очистить всю кровь.

Каскадный плазмаферез существует и сейчас – особенно популярен он в Японии, несмотря на то что очень дорог. Но там эта методика включена в обязательное медицинское страхование и поэтому для простых японцев бесплатна. Каскадной фильтрацией можно лечить огромное количество болезней, например убирать факторы, которые способствуют образованию бляшек атеросклероза.

Сегодня в России каскадный плазмаферез стоит от 50 000–70 000 руб., но Терентьев обещает снизить цену до 3000 руб. за 2,5 года. Для этого «Трекпор технолоджи» совместно с «Роснано» строит научно-производственный комплекс «Бета», основной продукцией которого и должны стать фильтрационные элементы на основе 20–70-нанометровых мембран. Общие инвестиции в проект оцениваются в 2,6 млрд руб., из них 48% приходится на ГК «Роснано», а 52% – на «Трекпор технолоджи». Сердцем комплекса будет уже второй промышленный циклотрон, предмет нескрываемой гордости Терентьева. «Его будет строить лаборатория ядерных реакций Объединенного института ядерных исследований, – говорит он, – по их обещанию, самый лучший циклотрон в мире».

На вопрос, не боится ли он конкурентов, ведь, в принципе, циклотрон купить может всякий, Терентьев смеется: «Это только на словах все просто. Сама же технология лежит на стыке четырех наук: физики, химии, медицины и биотехнологии. Готовых специалистов в данной области вообще не существует, даже у нас. Нужна целая команда незаурядных ученых, специализирующихся в разных дисциплинах». К слову, Америка в 70–80-е гг. шла по пути создания трековых фильтрационных элементов – и для плазмафереза в том числе, но дальше НИОКР дело не пошло.