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

ИИ знает, кем ты станешь: как соцсети помогают выбрать профессию
ИИ знает, кем ты станешь: как соцсети помогают выбрать профессию

Ученые из Санкт-Петербургского государств...

Риски квантовой эры: как защитить интернет от новых угроз
Риски квантовой эры: как защитить интернет от новых угроз

Квантовые вычисления больше не являются д...

Представлены новейшие разработки в области квантовых вычислений
Представлены новейшие разработки в области квантовых вычислений

Квантовые вычисления находятся в авангард...

TheInnovator: Роботы с искусственным интеллектом изменят рынок труда
TheInnovator: Роботы с искусственным интеллектом изменят рынок труда

Если компании и ИИ-стартапы, стремящиеся ...

В КАИ оснащают беспилотники компьютерным зрением
В КАИ оснащают беспилотники компьютерным зрением

Ученые университета разработали специальные пр...

Разработан реалистичный тест для оценки навыков клинического общения ИИ
Разработан реалистичный тест для оценки навыков клинического общения ИИ

Инструменты искусственного интеллекта, такие к...

Сети Wi-Fi-избавили от лишней «информационной нагрузки»
Сети Wi-Fi-избавили от лишней «информационной нагрузки»

Ученые придумали, как сделать информацию ...

Nature Human Behaviour: Заблуждение ИИ усиливает наши собственные заблуждения
Nature Human Behaviour: Заблуждение ИИ усиливает наши собственные заблуждения

Системы искусственного интеллекта склонны пере...

Новую модель для графической нейросети сделают доступной для смартфонов
Новую модель для графической нейросети сделают доступной для смартфонов

Среди множества моделей искусственного интелле...

В ННГУ научились восстанавливать функции биологических нейросетей
В ННГУ научились восстанавливать функции биологических нейросетей

Новую технологию, которая работает подобно кле...

Scientific Reports: Разработано подвижное навигационное устройство для незрячих
Scientific Reports: Разработано подвижное навигационное устройство для незрячих

Новаторская навигационная технология, использу...

Nature Communications: Аналоговые машины тоже могут обучаться
Nature Communications: Аналоговые машины тоже могут обучаться

Все думают, что машинное обучение &m...

Nature Communications: ИИ изучает язык расположения атомов в твердых телах
Nature Communications: ИИ изучает язык расположения атомов в твердых телах

Новую модель искусственного интеллекта, котора...

Science: Создана революционная технология, которая переписывает ДНК
Science: Создана революционная технология, которая переписывает ДНК

Брайан Хи руководит Лабораторией эволюцио...

Мемристоры сделают компьютеры будущего умными, как мозг
Мемристоры сделают компьютеры будущего умными, как мозг

Новое вещество для изменения работы устро...

В МФТИ создали бота для распознавания нот
В МФТИ создали бота для распознавания нот

Студенты МФТИ создали программу под назва...

Поиск на сайте

Знатоки клуба инноваций


ТОП - Новости мира, инновации

Платиновая корона и танец молекул: как газы меняют структуру материала
Платиновая корона и танец молекул: как газы меняют структуру материала
PRSBBS: Почему макаки чешутся перед плохими решениями
PRSBBS: Почему макаки чешутся перед плохими решениями
13 миллиардов лет назад: как темная материя управляла галактиками
13 миллиардов лет назад: как темная материя управляла галактиками
Луна, птицы и бактерии: как наука стала главным героем дня в Казани
Луна, птицы и бактерии: как наука стала главным героем дня в Казани
День науки в КАИ: двигатели, стартапы и квантовые технологии
День науки в КАИ: двигатели, стартапы и квантовые технологии
Ферменты против похмелья: как новый сенсор изменит медицину и не только
Ферменты против похмелья: как новый сенсор изменит медицину и не только
Сок под микроскопом: ученые научились ловить опасный гербицид за 20 минут
Сок под микроскопом: ученые научились ловить опасный гербицид за 20 минут
Молодые ученые против COVID-19 и хронических ран: как открытия изменят медицину
Молодые ученые против COVID-19 и хронических ран: как открытия изменят медицину
Питомниковый кашель больше не проблема: появились быстрые тесты для собак
Питомниковый кашель больше не проблема: появились быстрые тесты для собак
10 секунд до чистоты: история устройства, которое изменило дезинфекцию
10 секунд до чистоты: история устройства, которое изменило дезинфекцию
Сорняк-разрушитель или лекарство будущего: ученые открыли секрет рейнутрии
Сорняк-разрушитель или лекарство будущего: ученые открыли секрет рейнутрии
CARMA II — автономный робот, который делает ядерные объекты безопаснее
CARMA II — автономный робот, который делает ядерные объекты безопаснее
Энергия будущего: низкотемпературная плазма и ее невероятные возможности
Энергия будущего: низкотемпературная плазма и ее невероятные возможности
От идеи до Росатома: история успеха проекта RSP
От идеи до Росатома: история успеха проекта RSP
От лаборатории к реальности: как кристаллы времени заряжают мир
От лаборатории к реальности: как кристаллы времени заряжают мир

Новости компаний, релизы

Школьников и студентов Хабаровского края приглашают написать всероссийский диктант «Наука во имя Победы»
Три представительницы Республики Татарстан стали победителями Всероссийского конкурса Знание.Лектор
Калужан приглашают к участию в XIII сезоне Международного инженерного чемпионата CASE-IN
В Калуге обсудили меры поддержки молодых учёных региона
Молодых и заслуженных ученых наградили в Хабаровске