В России начали исследования по разработке многофункционального гибридного биочипа

Ученые Томского политехнического университета при поддержке программы Приоритет 2030 разрабатывают фундаментальные принципы создания новых российских медицинских материалов и изделий.

Политехники предлагают, используя комплексный подход, разрабатывать уникальные метаинтерфейсы и микроустройства для имплантатов и живых систем.

Томский политех стал участником программы Минобрнауки РФ «Приоритет 2030». В программу развития вуза заложены три стратегические ставки, одна из которых — „Инженерия здоровья“. Она предполагает создание федерального референсного центра экспериментальных медицинских технологий, чтобы ускорить переход от идей и концепций к клинически апробированным продуктам.

В рамках распределения полученного финансирования в ТПУ прошел дополнительный конкурс на распределение специальной части гранта по программе «Приоритет 2030». Одним из победителей отбора фундаментальных научных исследований стал проект коллектива под руководством доцента Научно-образовательного центра Б.П. Вейнберга Сергея Твердохлебова „Разработка метаинтерфейсов и микроустройств для имплантатов и живых систем“.

Вместе с коллегами мы предлагаем свою концепцию «Платформа политехнических решений и продуктов для высокотехнологичной медицины (от диагностики до реабилитации)».

И в рамках этой концепции развиваем такое направление, интегрирующее в себя все современные разработки ТПУ в области «Инженерии здоровья», как многофункциональный гибридный биочип.

Эта идея полностью соответствует всем современным научным трендам. Во всем мире занимаются развитием этих технологий, в России к нему тоже есть огромный интерес, но прямых аналогов, насколько я знаю, нет»,

— рассказывает Сергей Твердохлебов.

Концепция многофункционального гибридного биочипа предполагает объединение всех уже существующих наработок политехников в одну систему: имплантатов, скаффолдов, биоактивных покрытий для имплантатов, средств адресной доставки препаратов, сенсоров для биомедицины. По оценкам ученых, разработать прототип многофункционального гибридного биочипа можно до 2030 года с бюджетом на исследования от 15 миллионов рублей в год. При этом для получения конечного продукта необходимо для начала определить фундаментальные принципы его создания и разработать отдельные составляющие.

«И наш проект, поддержанный „Приоритетом“, направлен на разработку метаинтерфейсов — это сложное, гибридное покрытие, способствующее интеграции имплантата, и микроустройств — в нашем проекте предполагается, что это будет особый материал с микрокамерами, содержащими в себе определенные препараты. По сути, мы хотим объединить 3D-имплантаты из титана или полимера с модифицированной поверхностью со средствами адресной доставки. Важно понимать, что это только часть исследования. Если коллеги нас поддержат, следующей стадией может стать разработка наносенсоров для контроля системы, а затем уже — объединение всех этих составных элементов в сложное изделие. Более того, рассчитываем, что к исследованию присоединятся партнеры Томского политеха по консорциуму „Инженерия здоровья“. Это, например, Томский национальный исследовательский медицинский центр, Национальный медицинский исследовательский центр им. В.А. Алмазова, Национальный медицинский исследовательский центр травматологии и ортопедии имени академика Г.А. Илизарова», — поясняет ученый ТПУ.

В течение 2022 года коллектив, больше половины которого составляют молодые ученые (студенты и аспиранты), планирует разработать фундаментальные принципы функционирования микроустройств для адресной доставки лекарственных препаратов в живые системы, на основе данных принципов будут разработаны прототипы микроустройств, предназначенных для инкапсулирования в носители/имплантаты, и сами носители микроустройств. В результате проведенных работ будет создан прототип персонифицированного имплантата с использованием технологий метаинтерфейсов и микроустройств.

«Сейчас мы занимаемся изготовлением филамента — это специальный композитный материал, используемый для 3D-печати. Параллельно продолжаем разрабатывать и совершенствовать методы модификации поверхности филамента. Также важным вопросом является приобретение специального оборудования: принтера для печати полиэфирэфиркетоном — это биостабильный и биорезорбируемый полимер, по механическим свойствам приближающийся к титану. Либо разработка своего оборудования, на котором мы будем печатать 3D-конструкции, а затем модифицировать их в плазме магнетронного разряда. Эта фундаментальная часть, требующая экспериментов по подборке оптимальных режимов модифицирования поверхности, исследований физико-химических, контактных, электрофизических и биологических свойств», — добавляет Сергей Твердохлебов.

15.04.2022


Подписаться в Telegram



Net&IT

Scientific Reports: ИИ показал больший творческий потенциал, чем человек
Scientific Reports: ИИ показал больший творческий потенциал, чем человек

Еще один балл в пользу искусственного инт...

Крошечную метку на замену RFID сделали еще надежнее
Крошечную метку на замену RFID сделали еще надежнее

Несколько лет назад исследователи Массачу...

Ученые приблизились к более легким и гибким оптоэлектронным устройствам
Ученые приблизились к более легким и гибким оптоэлектронным устройствам

Органические оптоэлектронные устройства, такие...

PNAS Nexus: ИИ пока еще далеко до человеческих способностей мыслить
PNAS Nexus: ИИ пока еще далеко до человеческих способностей мыслить

Атанасиос С. Фокас рассматривает актуальный во...

Nature: ИИ генерирует белки с исключительной прочностью связывания
Nature: ИИ генерирует белки с исключительной прочностью связывания

В новом исследовании, опубликованном 18 декабр...

Nature Computational Science: ИИ может предсказывать события в жизни людей
Nature Computational Science: ИИ может предсказывать события в жизни людей

Искусственный интеллект, разработанный для&nbs...

Nature Electronics: Изменение памяти дает новые вычислительные возможности
Nature Electronics: Изменение памяти дает новые вычислительные возможности

Ученые Рочестерского университета разработали ...

Nature: 2D-материал изменяет форму 3D-электроники для искусственного интеллекта
Nature: 2D-материал изменяет форму 3D-электроники для искусственного интеллекта

Многофункциональные компьютерные чипы эволюцио...

Началась регистрация на конкурс «Битва искусственных интеллектов»
Началась регистрация на конкурс «Битва искусственных интеллектов»

Стартовал отборочный этап Международного техно...

ИИ помогает математикам находить закономерности
ИИ помогает математикам находить закономерности

Применение машинного обучения для поиска ...

Scientific Reports: Борьба с недоверием в Интернете может быть неэффективной
Scientific Reports: Борьба с недоверием в Интернете может быть неэффективной

Новое исследование, проведенное Университетом ...

Поиск на сайте

Знатоки клуба инноваций


ТОП - Новости мира, инновации

Транзисторы на основе бальзового дерева усилят позиции зеленой электроники
Транзисторы на основе бальзового дерева усилят позиции зеленой электроники
Наноразмерное покрытие ускоряет работу катализаторов на основе наночастиц золота
Наноразмерное покрытие ускоряет работу катализаторов на основе наночастиц золота
Scientific Reports: ИИ показал больший творческий потенциал, чем человек
Scientific Reports: ИИ показал больший творческий потенциал, чем человек
Ecology: Японские медведи в поисках пищи разоряют лесопосадки
Ecology: Японские медведи в поисках пищи разоряют лесопосадки
NSMBio: Исследование проливает свет на истоки неврологических заболеваний
NSMBio: Исследование проливает свет на истоки неврологических заболеваний
British Journal of Anaesthesia: Ученые выявили ошибку в работе пульсоксиметров
British Journal of Anaesthesia: Ученые выявили ошибку в работе пульсоксиметров
FEARC: Археологи используют фундук для реконструкции древних лесных массивов
FEARC: Археологи используют фундук для реконструкции древних лесных массивов
PRL: Ученые продвинулись в управляемом ускорении электронов в микромасштабе
PRL: Ученые продвинулись в управляемом ускорении электронов в микромасштабе
Лесовосстановления недостаточно для возмещения углерода от заготовки древесины
Лесовосстановления недостаточно для возмещения углерода от заготовки древесины
Blood: Создана новая стратегия поиска и уничтожения стволовых клеток лейкемии
Blood: Создана новая стратегия поиска и уничтожения стволовых клеток лейкемии
PNAS Nexus: Хоть горшком назовите, только учитывайте культурные различия
PNAS Nexus: Хоть горшком назовите, только учитывайте культурные различия
Nature Comm: Ошибка Пифагора вынуждает пересмотреть принципы создания музыки
Nature Comm: Ошибка Пифагора вынуждает пересмотреть принципы создания музыки
Открыт антивозрастной эффект витамина D и рецептора в средней кишке дрозофилы
Открыт антивозрастной эффект витамина D и рецептора в средней кишке дрозофилы
Physical Review Applied: Ниобий воскресили для квантовых технологий
Physical Review Applied: Ниобий воскресили для квантовых технологий
Journal of the American Heart Association: Сидячий образ жизни приближает смерть
Journal of the American Heart Association: Сидячий образ жизни приближает смерть

Новости компаний, релизы

НАИРИТ объявит итоги Всероссийского инновационного конкурса 21 февраля
НАИРИТ объявит итоги Всероссийского инновационного конкурса 21 февраля
«Инструменты инновационного развития»
«Инструменты инновационного развития»
3 причины перехода с печатной рекламы на цифровую
3 причины перехода с печатной рекламы на цифровую
Виды резервирования серверов для задач АСУ ТП
Виды резервирования серверов для задач АСУ ТП
Выбор клиники и лечащего врача с помощью специализированного сервиса
Выбор клиники и лечащего врача с помощью специализированного сервиса