Лечение путем in vivo, новые методы проектирования вертолетов и изучение биополимеров

Программа мегагрантов нацелена на создание в России лабораторий под руководством ученых мирового уровня. В 2020 году ей исполнилось десять лет. За это время были созданы 272 лаборатории, география привлеченных к сотрудничеству ведущих ученых составила 35 стран. Из них около 60% — молодые исследователи в возрасте до 39 лет. Проекты ведутся по 17 областям наук, а число опубликованных статей в индексируемых научных журналах приближается к 6 тысячам. Программа является частью нацпроекта «Наука». 

Недавно Минобрнауки России объявило восьмой конкурс на получение мегагрантов. Научные организации и вузы могут получить до 90 млн рублей субсидии из федерального центра на проведение актуальных и перспективных научных исследований в 2021 – 2023 годах. Срок подачи заявок на участие в конкурсе истекает 3 августа. Итоги будут известны до 15 декабря.

Лаборатория биомедицинской фотоакустики Саратовского национального исследовательского государственного университета имени Чернышевского

Ученые лаборатории биомедицинской автоакустики занимаются разработкой фотоакустических технологий для ранней диагностики и лечения смертельных болезней путем неинвазивного in vivo. Эта технология помогает обнаружить циркулирующие в крови биомаркеры заболеваний в чрезвычайно малых концентрациях, недоступных современным методам. Система также позволит осуществлять диагностику и лечение меланомы. 

Уже разработан прототип фотоакустического проточного цитометра in vivo на базе новейших лазеров, акустических датчиков и регистрирующей системы с соответствующим программным обеспечением. Созданы динамические фантомы сосудов кожи с движущимися клетками крови и опухолевыми клетками для калибровки цитометра. Экспериментально показана возможность нового комбинированного метода оптического просветления кожи для улучшения доставки лазерного излучения в биоткани в составе фотоакустического проточного цитометра.

Консультантом проекта стал Владимир Жаров, профессор, директор Арканзасского наномедицинского центра Онкологического института имени Рокфеллера Арканзасского университета медицинских наук (Литтл Рок, США). Владимир — признанный мировой лидер в области фотоакустики (ФА) и наномедицины. Среди его достижений: основание нового направления  in vivo анализ крови и тераностика циркулирующих опухолевых клеток, бактерий и тромбов с помощью ФА проточной цитометрии, разработка нелинейного лазерного ФА спектроскопии и микроскопии сверхвысокого разрешения, создание принципиально новых ФТ-нанолекарств против рака и многое другое. 

Лаборатория № 1 Физического и численного моделирования аэродинамики, динамики полета и прочности вертолета Казанского национального исследовательского технического университета имени Туполева-КАИ. 

Лаборатория под руководством профессора университета Глазго (Великобритания) Джорджа Н. Баракоса была создана в 2010 году. Здесь проходит разработка и тестирование вычислительных методов, которые могут использоваться для проектирования вертолетов. Параллельно ученые создают новые экспериментальные установки для аэродинамической трубы КНИТУ-КАИ, которая позволит изучать и испытывать различные модели винтов, а также взаимодействие между вихревым следом винта и фюзеляжем.

«Лаборатория смогла включиться в реализацию современных трендов в аэродинамике и аэроакустике вертолетов. Сегодня в составе лаборатории молодой способный коллектив, наработаны хорошие профессиональные связи с российскими компаниями, научными центрами и вузами, устанавливаются новые связи с зарубежными университетами, открывается к реализации национальный проект «Наука». У лаборатории есть реальные перспективы стать ​ инструментом в решении отраслевых и научных задач в создании перспективной авиационной ​ техники и подготовки квалифицированных научных кадров», — сказал проректор КНИТУ-КАИ по научной и инновационной деятельности Сергей Михайлов. 

Ученые лаборатории создали комплекс измерительных и расчетных средств, методики проведения эксперимента и математического моделирования в области исследования аэродинамики и аэроакустики вертолета. Разработали уникальную для России шумоизолирующую камеру в аэродинамической трубе с открытой рабочей частью, которая используется для аэроакустического эксперимента с несущим винтом вертолета в ближнем поле. Выполняют совместно с ЦАГИ имени Жуковского работы по экспериментальному и численному моделированию структуры воздушного потока около несущих поверхностей различного типа. 

Лаборатория биотехнологии новых биоматериалов Сибирского федерального университета. 

В лаборатории биотехнологии новых биоматериалов изучают биополимеры — класс полимеров, которые входят в состав живых организмов и встречаются в природе в естественном виде. Разработанные ученым коллективом новые биополимеры вызывают в организме человека, всегда остро реагирующем на чужеродное вещество, минимальное воспаление. Это делает их идеальными инструментами в области медицины. Биосовместимость и физико-механические свойства биополимеров позволяют создавать имплантаты нужной прочности, жесткости, гибкости, в зависимости от клинической задачи, регулировать сроки биодеградации.

Руководитель проекта — Энтони Джон Сински, директор факультета Центра биомедицинских инноваций Массачусетского технологического института (CША). Ученый имеет большой опыт исследований и реализации своих научных идей в таких областях, как метаболическая инженерия с акцентом на фундаментальную физиологию, биохимия и молекулярная генетика микроорганизмов. Результаты исследований профессора Сински представляют основу для современной биотехнологии и биомедицинских наук. «Команда биотехнологов Сибирского федерального университета — коллектив мирового уровня, способный решать на самом высоком уровне ключевые задачи биотехнологии и биоинженерии», — отметил профессор Сински. 

Результаты исследования были сертифицированы в органах Росстандарта. Представлены опытные образцы изделий: шовные резорбируемые мононити, биосовместимые покрытия сосудистых стентов, эндобилиарные стенты, костнопластические материалы, биотехнологические дермальные эквиваленты. Они положительно оценены в экспериментально-доклинических исследованиях. Кроме того, была создана основа для проведения государственной регистрации изделий и проведения клинических испытаний, необходимых для внедрения в клиническую практику.

В нашем предыдущем материале мы рассказали о трех лабораториях, которые были открыты в рамках программы. Подробнее прочитать о них можно по ссылке.