Робот-спасатель, кристаллы для лазера: прорывные разработки молодых ученых из РФ

Медицинские разработки сегодня – одно из самых динамичных направлений в российской науке. И вперед ее двигают зачастую люди очень молодые, казалось бы, еще совсем недавно они были школьниками. Но как раз молодость позволяет им по-новому посмотреть на проблемы, которые стоят сейчас перед всем человечеством. И именно они – это лучшее вложение в будущее, поэтому и от государства идет постоянная поддержка. Подробнее о прорывных изобретениях молодых ученых – в материале корреспондента РЕН ТВ Кристины Морозовой.

Считанные минуты и пациента избавляют от мучительной боли. Камни в почках, второе по распространенности урологическое заболевание, уже давно удаляют лазером. 

Но без кристаллов – основы лазерной установки – добиться более точной проекции и качественного излучения невозможно. Раньше "начинку" покупали за рубежом – это долго и дорого. Отечественный аналог, ничуть не хуже зарубежных, появился спустя год усердной работы. Кристаллы вырастили молодые ученые в лаборатории института прикладной физики РАН.

"Молодые ребята как раз и начали думать о том, как эти кристаллы претворить в гражданское применение, и, собственно, благодаря им были сделаны первые образцы. Они же донесли эти образцы до потенциальных заказчиков", – рассказал Алексей Кириллов, заведующий сектором инновационных программ Института прикладной физики РАН.

Первую партию – 70 кристаллов – получило предприятие в Дзержинске. К 2026-му поставки увеличат до 2 тысяч штук. Качество такое же высокое, цена – на 40% ниже зарубежных.

"Направление для косметологии, для медицины. А вообще, эти российские элементы могут использоваться как в таких в лазерах, так и в лазерах лабораторного назначения для исследования", – рассказал Артем Прохоров, заведующий отделом оптических элементов лазерных систем Института прикладной физики РАН.

По числу молодых ученых Россия в пятерке мировых лидеров. Больше 60% специалистов, занятых в науке, моложе 35 лет. Их активно поддерживает государство: публикации, гранты, помощь при стартапах, президентские премии. В 2017-м Максим Никитин стал лауреатом премии за разработку умных наноматериалов.

"У меня внутреннее желание и задача главная – это разработать принципиально новую терапию каких-то заболеваний", – отметил Максим Никитин, заведующий лабораторией нанобиотехнологий МФТИ, руководитель направления нанобиомедицины университета "Сириус".

В 2014-м он пересмотрел подход к наночастицам, сделал своего рода нанокомпьютер, способный анализировать различные маркеры заболевания. К примеру, при диабете нужно контролировать сразу два показателя – инсулин и глюкозу. Алгоритм действия отработали на клетках, но при вводе организм случился сбой. Отсюда пошло второе научное исследование.

Одна из разработок наших ученых – новая стратегия доставки лекарства в организм человека. Чтобы попасть в мишень, например раковую опухоль, специалисты будут обманывать иммунитет.

При попадании нанопрепарата в организм иммунитет его попросту съедает, частицы не достают до опухолевой клетки. Придется обмануть иммунную систему: сперва человеку введут антитела. Это позволит насытить эритроциты и переработать большое количество клеток крови, обеспечить их на несколько дней вперед. Затем введут нанопрепарат. минуя уже "сытые" эритроциты, он попадет в опухоль и начнет ее атаковать.

"А дальше, когда мы попали уже в клетку, в мишень, наша задача побороться с теми плохими процессами, и тут помогает третья разработка, в которой мне удалось показать некий новый механизм хранения информации в ДНК", – пояснил Максим Никитин.

Эта разработка заняла 9 лет. Затем публикация в одном из авторитетнейших изданий Nature Chemistry и открытие для мира – хранить информацию может не только известная всем двойная спираль. Никитина заинтересовали короткие цепочки, у которых мало общего. И своей научной статьей он доказал, что эти короткие и совсем не прочные молекулы ДНК могут "работать" с генетической информацией – хранить и передавать ее.

"У нас открылась некая новая возможность к лечению самых сложных заболеваний, как рак, нейродегенеративные заболевания. Мы понимаем, что этот базовый, фундаментальный процесс очень хорошо может описывать то, почему происходят различные заболевания", – указал Никитин.

А эта разработка ученого, который еще только делает первые шаги в мир большой науки. Георгию 16 и его первое серьезное изобретение – поисково-спасательный робот "Маркус". Помощник для сотрудников МЧС разгребает завалы, ищет под ними выживших. Робота, полностью созданный вручную, презентовали на Конгрессе молодых ученых в "Сириусе". И этот проект дал начинающему разработчику первый стартап.

"Я буду делать коммерческий проект какого-то большого робота, который будет способен отчищать песок. Я уже разговаривал с инвесторами. Увидел проблему, которую можно решить при помощи моего робота", – рассказал Георгий Герасименко.

Каждая из этих разработок направлена на реальную пользу нашей стране. Это вклад в будущее и новые направления, которые задают наши молодые ученые.