Новости Академичecкого университета

НАУЧНЫЙ СЕМИНАР ЦЕНТРА НАНОТЕХНОЛОГИЙ Vasily Kantsler (assistant professor, Department of Physics, the University of Warwick, UK) Навигация в микробиологии 23 августа • вторник • 16:00 Конференц-зал СЛК (к. 627) Формат: 40 мнут выступления и далее вопросы/ответы Приглашаем Вас и Ваших коллег принять участие в семинаре

Аннотация доклада:

Механика взаимодействий микроорганизмов и подвижных клеток с границами сред и внешними потоками жидкости играют важную роль различных биологических процессах. Примеры таких процессов включают движение сперматозоидов в репродуктивных путях, формирование и распространение биопленок, транспорт бактерий и одноклеточных эукариотов в водных и пористых средах. В последние годы изучению таких взаимодействий посвящено большое количество работ. С развитием методов микрофлюидики и видеомикроскопии стали возможны систематические исследования поведения и взаимодействия одиночных клеток с хорошо контролируемыми внешними физическими воздействиями. На семинаре будут представлены результаты последних исследований механики жгутиковых плавающих клеток, таких как сперматозоиды и хламидомонады, их взаимодействия с поверхностью, внешними полями потоков жидкости и влияние этих взаимодействий на движение клеток.

ЛАЗЕР: АТАКА НА ОПУХОЛЬ

Новый этап борьбы со злокачественными опухолями может открыть медикам использование инфракрасных лазеров, настроенных на определенные длины волн излучения. Совместная разработка такого прибора, обладающего необходимыми параметрами, была реализована исследователями лаборатории нанобиотехнологий Академического университета и компанией НТО <ИРЭ-Полюс> (г. Фрязино, Московская область).
Об этой большой работе мы беседуем с научным сотрудником лаборатории Владимиром Клименко.

- КАК ВЫ, ВЛАДИМИР, ВЫШЛИ НА ЭТУ ТЕМУ?

- Тут надо начать с предыстории. Существует такая стандартизованная методика в медицине - фотодинамическая терапия опухолей. Она  в основном используется в онкологии. Изначально такая методика применялась для поверхностных локализаций опухолей - при раке кожи. Дальше пошло бурное распространение на различные другие локализации. Это направление зародилось еще в начале прошлого века и стало бурно развиваться в 60-х годы, когда появился класс фоточувствительных веществ, которые могут накапливаться в опухолевых клетках. Эти вещества под воздействием света позволяли, как катализатор, активировать кислород, который уже в дальнейшем повреждал, окислял опухолевые клетки. Ныне это стандартная методика...

- ...И СВИДЕТЕЛЬСТВО ПРОГРЕССА В МИРОВОЙ МЕДИЦИНЕ?

- Можно сказать и так. Появился новый метод, который может перевести лазерное излучение - новое направление в физике и в медицине - как излучение терапевтическое. Теперь мы можем воздействовать на опухоль - светом. Это бурно развивается, появляются новые сенсибилизаторы, менее фототоксичные для кожи да к тому же с более низким порогом накопления в организме. И так это продолжается по сей день, стало сегодняшним трендом.

- И В ЧЕМ ЖЕ НОВИЗНА ТОГО, ЧТО ВЫ ДЕЛАЕТЕ?

- Наступает момент, когда надо идти дальше. И мы решили сделать нечто более прогрессивное и эффективное в этом направлении. Такую задачу поставил передо мной мой научный руководитель Михаил Владимирович Дубина. Задача состоит в том, чтобы  отказаться от всех этих сенсибилизаторов и найти новый способ для повреждения опухолевых клеток просто за счет лазерного излучения, чтобы оно напрямую воздействовало на опухоль, вызывая окисление клеток.

- А РАНЬШЕ ТАКИЕ ПОПЫТКИ НЕ ПРЕДПРИНИМАЛИСЬ?

- Попытки были, но неудачные. И если у кого-то спросить про данную методику, кто работает с фотодинамической терапией, они определенно скажут насчет таких попыток: не тратьте зря время, все равно у вас ничего не получиться.

- ПОЧЕМУ НЕ ПОЛУЧИТСЯ?

- Да потому что многие уже до этого имели опыт, но - с другими лазерами, меньшей мощности, с неотработанными режимами облучения. Поэтому у них ничего не получалось.

- НА ЧТО ЖЕ ВЫ СДЕЛАЛИ СТАВКУ?

- На то, что технический прогресс меняет ситуацию. Мы сделали ставку на создание нового класса лазеров с определенными характеристиками. И решили в новых условиях сначала - с физической и химической точки зрения понять, как это может быть реализовано, а на следующем этапе перейти к непосредственной реализации в биологическом эксперименте. То есть, сначала должен появиться прибор, а потом на его основе пройти испытания. Мы пришли к выводу, что изначально у нас не получалось реализовать это вследствие неподходящей длины волны лазерного излучения и неправильно поставленного эксперимента. Мы поменяли план его проведения и усовершенствовали нашу технику. Сейчас мы используем другой лазер компании IPJ Photonics (НТО "ИРЭ-Полюс".) - это волоконный лазер, имеющий максимум излучения на длине волны 1273 нанометра, ширину пика около 1 нанометра и максимальную оптическую мощность до 20 ватт.

- И НА КАКОМ ЭТАПЕ ВЫ НАХОДИТЕСЬ СЕЙЧАС?

- Нам пришлось пройти длинный путь от неорганических растворов, в которых мы анализировали эффективность данного лазера, как он активирует молекулярный кислород, переводя его в синглетное состояние. Для этого использовался метод химических ловушек и спектрофотометический метод для оценки эффективности. Здесь мы показали, что в водном растворе, который близок к биологической среде, можно добиваться достаточной генерации этого активного кислорода. И мы посчитали, что в принципе этот эффект может сработать на опухолевых клетках. То есть, можно наверняка добиться эффекта, на который нацелил нас руководитель. В биологических экспериментах мы показали, что сфокусированное лазерное излучение 1273 нанометра может приводить к гибели опухолевых клеток, вызванной именно образованием активного кислорода. Пока эти эксперименты проведены в условиях in vitro (в пробирке), но мы также планируем проведение дальнейших исследований на животных.

- ПРАВИЛЬНО ЛИ Я ВАС ПОНЯЛ:  ТЕ, КТО ПРЕДРЕКАЛ ВАМ НЕУСПЕХ, НЕ УЧИТЫВАЛИ, ЧТО ЛАЗЕР, КАК ИНСТРУМЕНТ ЭКСПЕРИМЕНТА, БЫСТРО РАЗВИВЕТСЯ, ОБРЕТАЕТ НОВЫЕ КАЧЕСТВА, СТАНОВЯСЬ БОЛЕЕ ТОНКИМ И ПОДВИЖНЫМ В КАКИХ-ТО ЭКСПЕРИМЕНТАХ?

- Да, верно... Хотя все равно остаются какие-то сомнения и в наших поисках. Они заключаются в том, что в месте облучения могут проявляться сильные термические эффекты. Это может привести к тому, что наряду с повреждением опухолевых тканей могут пострадать и ткани здоровые.

- НЕУЖЕЛИ ИХ НЕВОЗМОЖНО ЗАЩИТИТЬ?

- Надеемся, что выход есть. И заключается он в использовании не постоянного, а импульсного режима облучения и выработке определенных параметров облучения. Это уменьшит вероятность термического повреждения ткани. Наша цель - не обжигать опухолевые клетки  (что можно сравнить с их удалением хирургическим путем), а запускать в них механизм апоптоза - программу запрограммированной гибели клеток. Действуя через определенные сигнальные пути, эта программа вызывает каскад реакций, которые приводят к тому, что опухолевая клетка начинает сама себя уничтожать.

- ВПОЛНЕ ЛИ СООТВЕТСТВУЕТ ТЕХНИКА, НА КОТОРОЙ ВЫ РАБОТАЕТЕ, УРОВНЮ ВАШИХ ЭКСПЕРИМЕНТОВ?

- Техническое оснащение соответствует всему, что мы делаем. Пока только порой мозгов не хватает (смеется).
Владимир Клименко - ученый, по меркам прежних времен, комсомольского возраста. Школу он закончил в пятнадцать лет. Потом учился на кафедре нанотехнологий физико-технического факультета Политехнического университета. С дипломами бакалавров почти вся группа, где он учился, перешла в 2009 году в Академический университет. Здесь в лаборатории нанофотоники Владимир познакомился с физикой лазеров, выбрав это направление темой своей диссертации на соискание степени магистра. Защитившись с красным дипломом, молодой исследователь, по его словам, "решил поискать новое направление для работы", заинтересовавшись применением физических методик для усовершенствования медицинских технологий. Так стал он сотрудником лаборатории нанобиотехнологий, которая переживала тогда стадию становления. "Часть приборов меня ждала, а часть появилась при мне", - сказал Владимир Клименко.

Его статья об экспериментах по использованию в медицине импульсного режима лазерного облучения появилась в международном научном журнале "Photodiagnosis and Photodynamic Therapy " (США) и вызвал интерес среди коллег.

- И КАКАЯ РЕАКЦИЯ, ВЛАДИМИР, НА ТО, ЧТО ВЫ ДЕЛАЕТЕ?

-  Отзывы разные. Есть одобрительные, заинтересованные, а есть и критические. Но так и должно быть, это нормально. В спорах рождается истина.

P.S.
Статья: Klimenko V.V., Knyazev N.A., Moiseenko F.V., Rusanov A.A., Bogdanov A.A., Dubina M.V.  Pulse mode of laser photodynamic treatment induced cell apoptosis, Photodiagnosis and Photodynamic Therapy, (2016) Vol. 13, p.101-107. Ссылка на статью: DOI: 10.1016/j.pdpdt.2016.01.003

ООО НТО <ИРЭ-Полюс> входит в международную группу компаний IPG Photonics, являющуюся мировым лидером в области разработки и производства уникальных волоконных лазеров и усилителей различного назначения.

Фоторепортаж Юрия Белинского

Текст Олега Сердобольского

Объявлен конкурс лучших инновационных проектов в сфере науки и высшего профессионального образования Санкт-Петербурга .

Подробнее на сайте КНВШ

НАПРАВЛЕНИЯ КОНКУРСА:
- индустрия наносистем
- информационно-телекоммуникационные системы
- науки о жизни
- рациональное природопользование
- транспортные и космические системы
- энергоэффективность, энергосбережение, ядерная энергетика

НОМИНАЦИЯ: Лучшая научно-инновационная идея
По номинации «Лучшая научно-инновационная идея» на Конкурс представляются материалы, которые обосновывают принципиальную возможность реализации научно-инновационной идеи, создания на ее основе
инновационной продукции или модернизации существующих способов (технологий) ее производства, распространения и использования.

НОМИНАЦИЯ: Лучшее инновационное бизнес-предложение
По номинации «Лучшее инновационное бизнес-предложение» на Конкурс представляются материалы, обосновывающие коммерческую целесообразность организации выпуска на предприятиях Санкт-Петербурга инновационной продукции или модернизации ими существующих технологий производства, распространения и использования продукции, или реализации на этих предприятиях структурных, финансово-экономических, кадровых, информационных и иных инноваций (нововведений) при выпуске и сбыте продукции, обеспечивающих экономию или создающих условия для такой экономии.

НОМИНАЦИЯ: Лучший инновационный продукт
По номинации «Лучший инновационный продукт» на конкурс представляются материалы, характеризующие инновационную продукцию, которая разработана заявителем, и находится на завершающих стадиях подготовки вывода ее на рынок. Необходимым условием для участия в конкурсе по данной номинации является наличие образца инновационной продукции и обоснование готовности предприятия (предприятий) Санкт-Петербурга к ее выпуску.

Участники Конкурса
Участником Конкурса может быть физическое лицо (далее - автор) или физические лица, составляющие авторский коллектив, работающее (работающие) на постоянной основе в организации, имеющей место
нахождения в Санкт-Петербурге и не находящейся в стадии ликвидации или банкротства.

Подписывая заявку, участники Конкурса гарантируют, что они согласны с условиями участия в данном Конкурсе, не претендуют на конфиденциальность представленных в заявке материалов и обязуются в публикациях результатов работ по проекту ссылаться на поддержку Комитета. Авторы (авторские коллективы) должны представлять в заявках оригинальные материалы. Использование участниками конкурса материалов, полученных другими исследователями, без соответствующей ссылки на источник
(плагиат), а также повторное представление материалов, ранее подававшихся на конкурс и вошедших в число проектов победителей конкурса, не допускается. Не допускается представление на конкурс
материалов, составляющих основу заявки, направляемой для участия в любом ином конкурсе, проводимом Комитетом в текущем году. Авторы (авторские коллективы), ранее участвовавшие в Конкурсе, но не
признававшиеся победителями Конкурса, могут повторно принимать участие в Конкурсе с ранее представленными проектами не более двух раз. По результатам конкурса формируется Каталог конкурсных проектов. Победители Конкурса на лучшие инновационные проекты в сфере науки и высшего профессионального образования Санкт-Петербурга награждаются дипломами и ценными призами.

Для участия в Конкурсе заявитель представляет пакет документов (заявку),
содержащий:
- заявление об участии в Конкурсе согласно приложению № 1 к Положение о конкурсе;
- квалификационную карту согласно приложению № 2 к Положение о конкурсе;
- выписку (или ее заверенную копию) из Единого государственного реестра юридических лиц, выданную организации, в которой автор (авторский коллектив осуществляет свою профессиональную деятельность), Федеральной налоговой службой Российской Федерации не ранее чем за 9 месяцев до дня подачи заявки;
- описание проекта в соответствии с выбранной номинацией согласно приложениям № 3-5 к Положение о конкурсе.

Заявка подается в письменной форме в одном прошитом (сброшюрованном) экземпляре. Одновременно заявитель подает электронную версию заявки.

К участию в Конкурсе не принимаются заявки:
- заполненные с нарушением установленной формы.
- поступившие после окончания срока, указанного в извещении.
- при отсутствии документов, входящих в состав заявки.

Материалы заявки не должны содержать сведений, составляющих государственную и иную охраняемую законом тайну, а также конфиденциальной информации служебного характера. Заявки, документы и материалы, имеющие ограничительные грифы, к рассмотрению не принимаются.

Полная информация о конкурсе, включая Положение о конкурсе в приложении

СИМПОЗИУМ НАНО-2016 ПРОШЕЛ КАК ВСТРЕЧА ДРУЗЕЙ

Ученых из одиннадцати стран Европы, Азии и Америки собрал в Академическом университете РАН 24-й международный симпозиум "Наноструктуры: физика и технология", проходивший с 27 июня по 1 июля. Этот ежегодный форум утвердил себя как одно из наиболее престижных научных событий в физике наноструктур.

Программа симпозиума была посвящена фундаментальным и прикладным физическим явлениям, а также технологическим аспектам, связанным с применением наноструктур, как твердотельных, так и органических. Он собрал 160 ведущих специалистов, которые активно работают в этих направлениях. Большими группами исследователей были представлены на форуме Германия, Великобритания, США, Китай, Франция, Италия. На встречу приехали российские ученые из десяти городов и научных центров - от Москвы до Новосибирска и Красноярска.

Симпозиум традиционно проводится Санкт-Петербургским национальным исследовательским Академическим университетом РАН и Научно-технологическим центром микроэлектроники и субмикронных гетероструктур РАН, а также Физико-техническим институтом имени А.Ф.Иоффе РАН и Фондом поддержки образования и науки (Алферовским фондом).

О прошлом и настоящем симпозиума рассказывает председатель его программного комитета, академик РАН, заведующий лабораторией Физико-технического института имени А.Ф.Иоффе РОБЕРТ СУРИС.

- РОБЕРТ АРНОЛЬДОВИЧ, КАКУЮ ОТЛИЧИТЕЛЬНУЮ ОСОБЕННОСТЬ НАШЕГО СИМПОЗИУМА ВЫ МОГЛИ БЫ ВЫДЕЛИТЬ? - Он был одним из первых в мире, когда слово "наноструктуры" еще только появилось, и играл роль программного симпозиума, связанного с этим перспективным направлением физики. Одним из инициаторов проведения таких встреч был тогда еще будущий Нобелевский лауреат Жорес Алферов. И вот уже двадцать четыре года мы регулярно встречаемся и, как говорится, кризиса жанра до сих пор не наблюдается. А меня определили в главные программисты этого дела. И все эти годы я только то и делаю, что программирую.

- И КАКИЕ ТЕНДЕНЦИИ НАБЛЮДАЕТЕ ВЫ, КАК "ПРОГРАММИСТ"?

- Важно, что число молодежи на симпозиуме год от года нарастает. На этот раз большинство докладов сделали наши молодые коллеги.

- ЭТО ЖЕ ЗДОРОВО!..

Ну, мы и стараемся так делать. Наши встречи проходят в дружеской атмосфере, поэтому прокатывать молодых людей - в самый раз. А стариков, чего там... Они и так уже наговорились (смеется).

- КАК ВЫСТРАИВАЕТСЯ ТЕМАТИКА СИМПОЗИУМА?

- Она меняется год от года, но тем не менее основа остается более или менее стабильной. Главное ударение делается на полупроводниковые наноструктуры. И это понятно. Потому что и здесь, в Академическом университете, и в Физтехе, и в Новосибирске и в Нижнем Новгороде полупроводниковая наноструктурная деятельность доминирует. Сейчас есть довольно сильный сдвиг в сторону использования наноструктур в медицине, в биологии. Но хотелось бы еще большего напора в этом направлении.

- КАК ВЫ ОЦЕНИВАЕТЕ КАЧЕСТВО ДОКЛАДОВ?

- Иногда бывают совершенно блестящие подборки докладов, иногда не такие блестящие, как хотелось бы. Но достойный уровень мы всегда стараемся поддерживать.

- СТРАННО, ПОЧЕМУ НА НЫНЕШНЕМ СИМПОЗИУМЕ НЕТ НИ ОДНОГО ПРЕДСТАВИТЕЛЯ ИЗ СТРАН СНГ? - Ну, с Украины понятно почему нет. В Казахстане совсем тяжелая ситуация, как я смог понять из рассказа одного из наших казахских коллег, приезжавших в Петербург. Я понял, что их там мало питают. Страны Балтии сориентировалась целиком и полностью за Запад. Деньги у них на науку выделяются тоже не очень большие. В Грузии - там тоже упадок, на мой взгляд. А вот из Азербайджана в прошлом году у нас были участники. И Белоруссия, как правило, регулярно участвует в симпозиуме. Мы даже однажды устраивали такую нашу встречу в Минске.

- ЕСТЬ ЛИ У СИМПОЗИУМА КАКИЕ-ТО ПЕТЕРБУРГСКИЕ ЧЕРТЫ?

- Петербургское - это "завлекалочка"... Пора белых ночей, прекрасный город. Но я вспоминаю, что первые симпозиумы проходили у нас в Репино в Доме кинематографистов, и там тоже была замечательная атмосфера. Все были сбиты в кучу, и мы только то и делали, что общались. Тогда это все проходило очень живо, на подъеме. Хотя с деньгами было плохо.

- А СЕЙЧАС?

- Должен сказать, что нас убивает нынешняя система финансирования. Понятно, что любое такое мероприятие связано с затратами. И средств, мягко говоря, оказывается маловато. Довольно много денег вкладывается в университетские программы за наш счет, хотя тут у нас среди участников очень много представителей университетов и вузов. Но все же, несмотря ни на что, мы сопротивляемся и выживаем. - КАК БЫ ВЫ ОПРЕДЕЛИЛИ ИСТОРИЧЕСКУЮ РОЛЬ НАШЕГО СИМПОЗИУМА?

- КАК БЫ ВЫ ОПРЕДЕЛИЛИ ИСТОРИЧЕСКУЮ РОЛЬ НАШЕГО СИМПОЗИУМА? - В конце 80-х - начале 90-х годов наша наука раскрылась для всего мира, и эти симпозиумы послужили установлению полезных контактов с коллегами из-за рубежа. Ну а в какие-то годы, когда жилось совсем худо, были совместные проекты. И за счет этого много народу выживало у нас здесь.

-  КАКИЕ НАДЕЖДЫ СВЯЗАНЫ У ВАС С ПРЕДСТОЯЩИМ, ЮБИЛЕЙНЫМ СИМПОЗИУМОМ?

- Я надеюсь, что 25-й симпозиум у нас - будет!

По результатам симпозиума традиционно присуждается диплом и премия молодому ученому (до 35 лет) за лучший устный доклад. Победителем конкурса молодых ученых на Симпозиуме НАНО-2016 стал 28-летний исследователь Дмитрий Свинцов из Московского физико-технического института ( г. Долгопрудный, Московская область) за доклад "Квантово-каскадное усиление поверхностных плазмонов в гетероструктурах на базе графена".

Фоторепортаж Юрия Белинского

Текст Олега Сердобольского