Новости

8 февраля, 2024 15:54

Двигаться с прогрессом: «Известия» собрали перспективные разработки российских исследователей

Источник: Известия
Российские ученые выяснили, как повысить эффективность перспективной иммунотерапии рака с помощью кишечных бактерий, придумали, из чего сделать самые яркие светодиоды для автомобилей и самолетов, и создали золотые «нанофонарики» для борьбы с устойчивыми госпитальными инфекциями. Совместно с Российским научным фондом «Известия» собрали перспективные проекты, над которыми работают молодые ученые в возрасте до 39 лет.
Источник: Денис Косьянов

Кишечные бактерии против рака

Во всем мире одним из самых перспективных направлений борьбы с раком считается иммунотерапия. Чтобы нацелить защитную систему организма человека на борьбу с опухолью, врачи блокируют контрольные точки с помощью специальных веществ-ингибиторов, тем самым лишая раковые клетки «маскировки». Однако исследования показали, что далеко не для всех пациентов такой тип борьбы с раком оказывается эффективным, более того, у некоторых он даже вызывает тяжелые аутоиммунные побочные эффекты.

Ученые из Федерального научно-клинического центра физико-химической медицины им. Ю.М. Лопухина (Москва), Национального исследовательского университета ИТМО (Санкт-Петербург) и Московского физико-технического института (Москва) проанализировала метагеномы 680 образцов стула от 449 пациентов, проходивших иммунотерапию для лечения меланомы. Кроме того, были найдены биомаркеры, которые помогают прогнозировать реакцию онкологических пациентов на иммунотерапию и позволят создать первые в России диагностические тесты, а также дают возможность формулировать рекомендации для реабилитации больных.


Источник:  Евгений Олехнович

«Мы определили три вида бактерий, которые в 85% случаев были связаны с успешной иммунотерапией рака. Один из них — представитель бифидобактерий, содержащихся в молочных продуктах и используемых в пробиотиках. Это говорит о том, что для более успешной терапии меланомы можно рекомендовать пациентам принимать пробиотики, улучшающие состояние кишечной микрофлоры», — пояснил кандидат биологических наук, старший научный сотрудник Федерального научно-клинического центра физико-химической медицины им. Ю.М. Лопухина Евгений Олехнович.

Исследование может быть полезно в разработке новых медицинских технологий для борьбы с раком и повышения качества жизни больных.

Лазеры стали мощнее

Российские ученые придумали, как повысить мощность полупроводниковых лазеров. Приборы, излучающие свет с длиной волны около 1550 нанометров в инфракрасном диапазоне, используются для передачи информации на большие расстояния: десятки, сотни и тысячи километров, а также в автомобильных лидарах — устройствах для измерения дальности и получения 3D-изображений окружающего пространства. Также их применяют в системах медицинской диагностики и в приложениях, связанных с обеспечением безопасности.

Специалисты из Физико-технического института им. А.Ф. Иоффе РАН (Санкт-Петербург) и научно-исследовательского института «Полюс» им. М.Ф. Стельмаха (Москва) сумели повысить мощность полупроводниковых лазеров с помощью барьерных слоев, препятствующих утечки электронов из активной зоны прибора, в которой генерируется излучение. Такие слои не дают заряженным частицам на больших скоростях пролетать мимо, в результате чего они накапливаются и создают более мощный световой импульс.


Источник: ТАСС/Владимир Смирнов

«Нам удалось установить основную причину потери мощности полупроводниковых лазеров и устранить ее, введя в гетероструктуру барьерный слой для электронов. В дальнейшем мы планируем искать новые варианты самой конструкции лазера, которая позволит еще больше повысить эффективность устройства», — рассказал руководитель проекта, кандидат физико-математических наук, научный сотрудник Физико-технического института им. А.Ф. Иоффе РАН Александр Подоскин.
Предложенный подход позволит заметно увеличить эффективность существующих лазеров, диагностических систем, а также устройств для измерения дальности.

«Нанофонарики» против госпитальных инфекций

Специалисты из Института биохимии и физиологии растений и микроорганизмов предложили находить микробные загрязнения на медоборудовании с помощью светящихся золотых «нанофонариков». Так исследователи назвали структуры, в которые входят ультрамалые частицы благородного металла.

«Полученная на их основе «флуоресцентная краска» способна взаимодействовать с биопленкой и сохранять при этом светящиеся свойства», — рассказал «Известиям» один из основных исполнителей проекта младший научный сотрудник лаборатории нанобиотехнологии ИБФРМ РАН Даниил Чумаков.


Младший научный сотрудник лаборатории нанобиотехнологии ИБФРМ РАН Даниил Чумаков и руководитель проекта младший научный сотрудник ИБФРМ РАН Стелла Евстигнеева. Источник: ИБФРМ РАН

Подход обеспечивает в 10 раз большую чувствительность, чем стандартный метод диагностики. Он поможет предотвратить развитие внутрибольничных инфекций. В биопленке объединено порядка 95% всех бактерий. Например, это может быть налет, который остается на стенках сосудов, если в них долго была вода. Или плотные бактериальные маты (сообщества микроорганизмов) в пещерах. У человека микробные биопленки образуются на поверхности кожи, в ротовой полости, на стенках желудка и во многих других частях организма.

«Особую опасность представляют колонии патогенных бактерий. Например, они могут покрывать поверхности медицинского оборудования. Часто такие образования невозможно увидеть без специального оборудования. В нашем тесте частицы золота связываются с биопленками, в буквальном смысле высвечивая их», — пояснила руководитель проекта младший научный сотрудник ИБФРМ РАН Стелла Евстигнеева.

Свет люминофора

Химики Дальневосточного федерального университета (ДВФУ) вместе с китайскими коллегами сделали прорыв в разработке мощных светодиодных устройств для авиа- и автомобилестроения. Для этого они создали новый метод получения термостойких люминофоров — материалов — преобразователей цвета, эффективность свечения которых удалось повысить до рекордных 80,7%.

Популярные сегодня белые светодиоды на основе порошковых люминофоров со временем имеют неоднородное свечение из-за «выгорания», что затрудняет создание на их основе энергоэффективных и высокомощных источников белого света различных оттенков. В поисках решения этой проблемы ученые предложили получать термостойкие люминофоры в форме композитных керамик, применяя технику реакционного искрового плазменного спекания коммерчески доступных порошков оксидов.


Источник: Денис Косьянов

«Сейчас мы заняты производством серийных опытных образцов и макетов осветительных устройств на их основе. В дальнейшем мы планируем перейти на этап опытно-конструкторских и технологических работ с привлечением индустриальных партнеров», — рассказал руководитель проекта, поддержанного грантом РНФ, кандидат технических наук, профессор ДВФУ, директор НОЦ «Передовые керамические материалы» Денис Косьянов.

Новый подход уменьшил температуру на 20% и сократил общую продолжительность процесса в 10–20 раз по сравнению с базовой технологией.

20 мая, 2024
Препарат для персонализированной терапии опухолевых заболеваний создали ученые ННГУ
Ученым ННГУ им. Н. И. Лобачевского удалось соединить внутри одного препарата несколько действующих...
20 мая, 2024
Соли уксусной кислоты упростят добычу тяжелой нефти
Ученые выяснили, что ацетаты — соли уксусной кислоты с переходными металлами — в комбинации с парово...