В последние десятилетия в области получения и применения неорганических наночастиц для медицинских и биологических целей активно работают ученые разных стран, в том числе сотрудники Института химии твердого тела УрО РАН. О последних разработках группы исследователей из лаборатории нестехиометрических соединений ИХТТ рассказала «НУ» ведущий научный сотрудник, кандидат физико-математических наук Светлана Ремпель.
— Благодаря уникальным физико-химическим свойствам наноматериалы можно применять в качестве флуоресцентных меток нового поколения, для очистки сточных вод, для реконструкции дефектов биологических тканей и создания костных каркасов, для доставки лекарств к цели. В биомедицинских разработках ученые нередко используют решения, подсказанные самой природой. Например, эффект лотоса, с поверхности лепестков которого скатываются капли и грязь, послужил идеей для изготовления покрытий. Наблюдения за гекконом — ящерицей, способной ползать по абсолютно гладкой поверхности благодаря строению лапки, оканчивающейся нанострукурами, помогли создать роботов, которые могут двигаться по гладкому стеклу.
В нашей лаборатории накоплен большой опыт получения и исследования кристаллической структуры и физико-химических свойств нестехиометрических сульфидов и оксидов в наносостоянии.
Один из интересных классов новых материалов — полупроводниковые люминесцентные наночастицы, которые еще называют квантовыми точками. На их основе разрабатываются флуоресцентные метки нового поколения. Первые наши опыты были связаны с люминисцентными наночастицами сульфида кадмия, теперь мы работаем и с другими сульфидами, например, серебра. Совместно с коллегами из НИИ вирусных инфекций (Екатеринбург), где собрана богатая база клеточных структур, нам удалось изучить механизм проникновения квантовых точек в клетку, установить влияние их концентраций на возможность визуализации и интенсивность люминесценции. Коллоидные наночастицы позволяют наблюдать за жизнедеятельностью клетки, за тем, как она меняется при заражении вирусом и его размножении. В частности, с помощью квантовых точек сульфида кадмия можно в динамике видеть изменение клеток под действием такого коварного патогена, как цитомегаловирус.
Терморегулирование космических аппаратов, хранение и транспорт природного газа и водорода, пожаротушение — это лишь небольшая часть областей, где применимы наработки ученых из Института теплофизики УрО РАН. Директор ИТФ доктор физико-математических наук Андрей Виноградов рассказал «НУ» о последних достижениях научного коллектива и проблемах, которые еще предстоит решить.
Немногим более года назад академическая поликлиника в Екатеринбурге была присоединена к Институту высокотемпературной электрохимии УрО РАН. Как отметил научный руководитель ИВТЭ доктор химических наук Юрий Зайков, реорганизация позволила не только стабилизировать финансовую ситуацию в медучреждении, начать обновление приборной базы и ремонт помещений, но и инициировать на ее площадке совместные научные исследования ученых-электрохимиков и медиков.
По гранту «Обновление приборной базы» Институт экономики УрО РАН получил в свое распоряжение оборудованную на базе автомобиля ГАЗ передвижную аналитическую лабораторию. Неоспоримым преимуществом таких лабораторий является оперативность мониторинга.
Палеонтологи Уральского федерального университета и Уральского отделения РАН провели уникальный эксперимент. Ученые пробили головы и черепа бурых медведей, чтобы установить первый в мире факт охоты палеолитических людей на малых пещерных медведей (35 тыс. лет назад).
14 мая в Институте высокотемпературной электрохимии УрО РАН состоялась встреча с представителями Уральского государственного медицинского университета, в которой приняли участие ректор УГМУ член-корреспондент РАН Ольга Ковтун, врио директора ИВТЭ УрО РАН доктор химических наук Павел Архипов, научный руководитель института доктор химических наук Юрий Зайков, зам. директора ИВТЭ кандидат химических наук Александр Дедюхин, директор Института стоматологии УГМУ, профессор кафедры терапевтической стоматологии и пропедевтики стоматологических заболеваний УГМУ Юлия Мандра, руководитель Уральского территориального управления Минобрнауки кандидат физико-математических наук Игорь Манжуров, зав. лабораторией электрохимического материаловедения доктор химических наук Лилия Дунюшкина, а также сотрудники лабораторий радиохимии и медицинского материаловедения и биокерамики ИВТЭ УрО РАН.
19 марта подписан договор о сотрудничестве между Уральским федеральным аграрным научно-исследовательским центром УрО РАН и Пермским федеральным исследовательским центром УрО РАН на пятилетний период.
Недавно Уральское отделение РАН передало Министерству образования и науки РФ очередную порцию новых служебных квартир (см. «НУ» 2021, № 4), скоро ключи получат жильцы — ученые академических подразделений. Наша газета всегда информировала читателей о ходе жилищного строительства в Отделении, но далеко не все знают, какая это огромная и трудная работа. Сегодня мы расскажем об одном из важнейших направлений деятельности УрО РАН более подробно. Первое слово предоставим председателю Отделения академику В.Н. Чарушину:
Уральские ученые продолжают изучение арктической фауны, используя весь спектр методов: от простого наблюдения до генетического анализа и установки спутниковых датчиков, позволяющих максимально точно проследить маршруты перемещения птиц и млекопитающих. О последних результатах многолетних исследований, сложностях работы с уязвимыми и особо ценными видами и перспективах дальнейшей работы ученых — в материале «НУ».
О том, что поликлиника УрО РАН переживает трудные времена, сотрудникам Отделения известно давно по собственному опыту. Устаревшее оборудование, нехватка специалистов, текучесть кадров — все это следствие недостаточного финансирования. Академическое медучреждение не имеет государственного задания, поскольку не ведет научную деятельность, и получает средства только от Фонда обязательного медицинского страхования, а они совсем невелики. По существу, поликлиника УрО РАН в последние годы едва выживала, как и другие медучреждения Академии. Казалось, оставался единственный выход — передать ее муниципалитету, но это означало бы, что сотрудники УрО лишатся «своих» врачей, которые не только бесплатно оказывают квалифицированную медицинскую помощь, но и знают в лицо пациентов, внимательны к ним, помнят истории болезни — словом, реализуют индивидуальный подход к больному. В 2016 году руководство Уральского территориального управления ФАНО РФ (ныне Министерство образования и науки) обратилось к институтам УрО РАН с призывом оказать помощь ведомственной поликлинике. Откликнулся на этот призыв только Институт высокотемпературной электрохимии УрО РАН в лице тогдашнего директора ИВТЭ доктора химических наук Юрия Зайкова. Идею эту поддержало и Уральское отделение РАН. Однако реализовать такой инфраструктурный проект оказалось делом непростым. Приказ Минобрнауки о реорганизации ИВТЭ в форме присоединения поликлиники УрО РАН был подписан в июне 2019 года, но фактически слияние академического института и ведомственной поликлиники произошло в конце минувшего года. По словам руководителя Уральского ТУ Минобрнауки Игоря Манжурова, уральские электрохимики не только буквально спасли поликлинику УрО, но и нашли благодаря этому проекту импульсы для развития своих научных направлений, стыкующихся с медицинской тематикой.
В минувшем году «НУ» подробно писала о выдающемся открытии научного сотрудника лаборатории палеонтологии Института геологии Коми научного центра УрО РАН Павла Безносова и его коллег. Напомним, что прошлым летом на реке Ижме в районе Ухты и Сосногорска они нашли остатки древнего животного, обитавшего здесь в конце девонского периода палеозойской эры, около 372 миллионов лет назад. Это один из древнейших видов тетраподов — предков всех наземных позвоночных. Ученые реконструировали внешний облик этого животного — переходной формы между рыбами и наземными позвоночными — и назвали его пармастегой.
Российские палеонтологи сообщили о результатах исследования зубов гигантской белки-летяги, обнаруженных на Дальнем Востоке, и продолжении раскопок в пещере Таврида в Крыму. В обоих случаях в полевых работах и последующем изучении находок участвовал старший научный сотрудник Института экологии растений и животных УрО РАН кандидат биологических наук Дмитрий Гимранов (на фото внизу), прокомментировавший новости для «Науки Урала».
Два года назад в Институте высокотемпературной электрохимии появилась новая лаборатория — медицинского материаловедения и биокерамики, сотрудники которой изучают процесс интеграции синтезированных учеными ИВТЭ материалов в ткани опорно-двигательного аппарата. Заведует лабораторией Михаил Васильевич Гилев, недавно защитивший докторскую диссертацию «Аугментация костных внутрисуставных дефектов при хирургическом лечении пострадавших с импрессионными переломами костей конечностей». Выпускник Уральского государственного медицинского университета, в настоящее время он возглавляет кафедру оперативной хирургии и топографической анатомии УГМУ и одновременно работает травматологом-ортопедом в 24-й городской больнице Екатеринбурга, которая является клинической базой кафедры травматологии и ортопедии УГМУ. Своими знаниями и умениями Михаил Гилев во многом обязан уральской травматологической школе, которую представляют член-корреспондент С.М. Кутепов, доктора медицинских наук Е.А. Волокитина, Ю.В. Антониади. Действующий хирург и заведующий кафедрой, он много времени уделяет научной работе в ИВТЭ. Об этом мы и поговорили с Михаилом Васильевичем.
Международный дискурс
На научной сессии Института физики металлов, проходившей в конце марта — начале апреля, на суд коллег были представлены результаты работы лаборатории квантовой наноспинтроники. Эта новая структурная единица создана в ИФМ в рамках проекта, поддержанного мегагрантом правительства РФ (об этом см. «НУ», март 2014 г., № 6). На сессии с докладом выступил в том числе иностранный ученый, ведущий проект, — профессор Университета Мюнстера (Германия) Сергей Олегович Демокритов (на фото рядом), кратко рассказавший о направлении исследований и их конечных целях. Также в середине февраля в Минобрнауки был направлен отчет за первый год работы по гранту. О том, с какими итогами новая лаборатория подошла к концу первого года своей деятельности, нашему корреспонденту рассказал заместитель директора ИФМ по научной работе доктор физико-математических наук Анатолий Брониславович Ринкевич.
В условиях глобальной конкуренции технологическая, финансовая, социальная и военная мощь государства и его геополитический статус во многом определяются качеством функционирования его материальной инфраструктуры, а это в свою очередь подразумевает надежность, безопасность, стратегическую готовность систем взаимозависимых критических инфраструктур. Это системы энергетики и жизнеобеспечения населения, производства товаров и услуг, все виды транспорта, коммуникаций, системы здравоохранения и культуры. Разработка методологии и практических предложений по управлению территориальными рисками и обеспечению комплексной безопасности систем взаимозависимых критичных инфраструктур гражданского назначения — ключевое направление деятельности научно-инженерного центра «Надежность и ресурс больших систем и машин» УрО РАН. В преддверии планируемой ФАНО России реструктуризации академических институтов и.о. директора НИЦ «НиРБСиМ» УрО РАН доктор технических наук профессор Святослав ТИМАШЕВ рассказал о важнейших достижениях и актуальных исследованиях своего коллектива.
Ученые из Института геологии и геохимии УрО РАН нашли в трещинах челябинского метеорита ржавчину. Это свидетельствует о том, что породы, из которых состоит метеорит, раньше могли содержать влагу.