ТПУ создает материалы для борьбы с раком и атеросклерозом

Томский политехнический университет (ТПУ) выиграл мегагрант на создание новейших материалов, которые смогут останавливать рост раковых опухолей, восстанавливать поврежденные ткани и бороться с атеросклерозом, сообщил РИА Томск сотрудник центра технологий кафедры теоретической и экспериментальной физики вуза Роман Сурменев

ТОМСК, 15 дек – РИА Томск. Томский политехнический университет (ТПУ) выиграл мегагрант на создание новейших материалов, которые смогут останавливать рост раковых опухолей, восстанавливать поврежденные ткани и бороться с атеросклерозом, сообщил РИА Томск сотрудник центра технологий кафедры теоретической и экспериментальной физики вуза Роман Сурменев. По данным пресс-службы ТПУ, Минобрнауки РФ подвело итоги VIII конкурса мегагрантов, выделяемых для поддержки исследований под руководством известных ученых. В числе победителей – два проекта ТПУ, посвященные созданию новых материалов для биологии и медицины. Работы по мегагрантам возглавят ученые из Италии и Португалии. Проекты будут поддержаны на общую сумму 180 миллионов рублей до 2023 года. Сурменев рассказал, что один из мегагрантов ТПУ посвящен разработке новых пьезо- и магнитоэлектрических материалов для решения злободневных проблем медицины. В частности, для лечения заболеваний, требующих восстановления нервной и гладкомышечной тканей или борьбы с опухолями. В течение трех ближайших лет на это исследование ученые получат 90 миллионов рублей. "Мегагрант на эти исследования в ТПУ получил профессор университета португальского города Авейру Андрей Леонидович Холкин. Он является одним из лидеров в области пьезо- и магнитоэлектрических материалов, и мы уже давно знакомы с его высокоцитируемыми работами, поэтому было логично с нашей стороны предложить ему совместное участие в проекте", – сказал он. Также в проекте участвуют ученые еще из нескольких ведущих научных коллективов ТПУ, Сибирского государственного медицинского университета (СибГМУ), а также лаборатории Павла Лактионова из Новосибирского института химической биологии и фундаментальной медицины СО РАН. "Надо сказать, что в этом направлении в мире уже ведутся исследования – описаны положительные результаты воздействия мегагерцовым излучением с целью получения стволовых клеток, но надо торопиться, чтобы не выпасть из исследований переднего края развития науки", – добавляет руководитель проекта профессор Холкин. Материалы на злобу дня По словам Холкина, пьезо- и магнитоэлектрические материалы способны вырабатывать электрический заряд без внешнего источника энергии. Для этого материал достаточно сжать, скрутить или изменить его внешнее магнитное поле. Раньше такие материалы использовали в качестве элементов микроэлектроники. Ученые же хотят использовать это свойство материалов для управляемого воздействия на клетки в живом организме. "Эти материалы начинают использоваться в качестве имплантируемых источников электрической энергии для активации биологических процессов, например, в мозге или для питания кардиостимуляторов. При этом очевидно, что они либо должны быть биологически инертны, либо, напротив, их можно попытаться использовать для управления физиологическими процессами в организме", – рассказывает ученый. По его словам, сегодня достаточно технологий и методик, чтобы изучить это очень глубоко. "В настоящее время появилась возможность не просто наблюдать за клетками в микроскоп, а исследовать их функционирование на фундаментальном уровне – на уровне тотального контроля экспрессии генов, то есть получать исчерпывающую информацию о статусе внутриклеточных процессов", – сказал Холкин. По его словам, такой тотальный контроль позволит заметить даже минимальное воздействие на клетки, что можно использовать для стимуляции процессов тканеобразования, заживления, роста нервной, костной тканей, и даже для уничтожения клеток опухолей. Холкин считает, что такие материалы перспективны и для управления доставкой лекарств. Неинвазивно, с помощью внешнего магнитного поля или ультразвука, можно задавать адрес доставки лекарств, управлять их высвобождением и дозировкой, что также принципиально для борьбы с опухолевыми клетками или с хроническим воспалением, например, при бактериальной инфекции имплантов. "Пофантазировав, можно использовать их и в качестве наноразмерного ершика для борьбы с атеросклерозом или регенерации эпителия (нанопилинг). В общем, вариантов применения таких материалов множество, и какие именно будут первыми, выяснится после получения фундаментальных результатов в рамках создаваемой лаборатории", – сказал он. По его словам, фундаментальные знания о материалах и об их воздействии на первом этапе, позволят на следующем этапе уже применять эти знания в практической медицине для лечения заболеваний, требующих восстановления нервной и гладкомышечной тканей, ингибирования развития опухолей, локальной доставки лекарств, а также многих других неотложных задач биологии и медицины. Лишь бы коронавирус не помешал "Мы работаем в области исследования пьезоматериалов в течение нескольких лет, однако к настоящему времени уже накоплен существенный задел. За время работы сформировалась инфраструктура для проведения фундаментальных исследований в данной области, например, у нас есть атомно-силовой микроскоп с приставкой для пьезосиловой микроскопии, оборудование для приготовления композитных материалов", – рассказывает Сурменев. По его словам, эта работа потребует координации работы не только лабораторий в Томске и Португалии, но в других научных заведениях России и за рубежом. Ученые предполагают, что уже через несколько лет они смогут синтезировать целый класс новых высокоэффективных материалов, не имеющих аналогов в России и за рубежом. По словам руководителя проекта Холкина, ученые настроены серьезно, однако события в стране, связанные с коронавирусом, непредсказуемы, и это может несколько усложнить научный процесс. "Мы бы хотели избежать трудностей, в первую очередь связанных с коронавирусом, так как существенной частью является мобильность молодых ученых. В частности, ежегодно мы должны осуществлять несколько стажировок в лабораторию в Португалию, а также в другие страны для ознакомления широкой общественности с результатами проекта. Мы считаем, что ТПУ нам поможет в успешной работе нашей команды", – добавил профессор