Ведущие мировые ученые прочитали лекции в НИЯУ МИФИ

С 26 по 29 ноября в НИЯУ МИФИ состоялся цикл лекций ведущих иностранных европейских ученых, работающих в области нанотехнологии и ее биологических и медицинских приложений. Лекции организованы по инициативе Лаборатории нано-биоинженерии НИЯУ МИФИ в рамках мероприятий по повышению международной конкурентоспособности университета.

Д-р Frauke Alves – профессор медицины отдела гематологии и онкологии Университетского медицинского центра Геттингена, исследователь отдела молекулярной биологии нейронных сигналов Института экспериментальной медицины им. Макса Планка (Германия), прочитала две лекции «Использование неинвазивной визуализации для предклинической оценки новых терапевтических и диагностических стратегий в онкологии» и «Неинвазивная визуализация маркеров рака на примере злокачественных опухолей у мышей».

Неинвазивные методы визуализации, по словам Frauke Alves, все шире внедряются в практику доклинических исследований как эффективные приемы анализа и мониторинга биомаркеров рака в лонгитудинальных исследований на модели рака у мышей. В частности, компьютерная томография с использованием йодсодержащих контрастных препаратов в опытах на мелких лабораторных животных применяется для оценки скорости роста опухоли и динамики ее распространения. Наглядное представление соотношений плотности ткани в первичных опухолях позволяет использовать компьютерную томографию, чтобы определить зоны некроза, собственно опухолевой ткани и кровеносных сосудов и, таким образом, оценить развитие некроза в толще опухоли.

Д-р Frauke Alves представила результаты использования системы оптической визуализации Optix MX2, предназначенной для исследований на мелких лабораторных животных. Такая система работает на четырех длинах волн возбуждения NIR-флуоресценции и позволяет измерять как интенсивность флуоресценции, так и ее динамику, выявляя специфические сигналы зондов и отделяя их от неспецифической фоновой флуоресценции.

«Сочетание КТ и NIR-флуоресцентной визуализации позволяет получить наглядное представление о биологических процессах, проводя корреляцию с конкретными анатомическими структурами. Появление новых, улучшенных специфичных и активируемых NIR-флуоресцентных зондов в сочетании с анатомической визуализацией в экспериментальных моделях опухолей у мышей внесет значительный вклад в понимание динамики биологических процессов в опухолях», – подытожила свое выступление д-р Frauke Alves.

С двумя лекциями выступил профессор Юрий Волков – директор по науке Института молекулярной медицины Тринити-колледжа в Дублине и принципиальный исследователь Центра по изучению адаптивных наноструктур и наноустройств (г. Дублин, Ирландия). В докладе «Нанотехнологические применения для молекулярной и клеточной диагностики» он представил применяемые на практике оригинальные нано-подходы в медицине. Свое выступление он посвятил ответу на актуальный вопрос – существуют ли сейчас действительно радикальные нанотехнологические решения, которые мы можем реально применить для борьбы с такими опасными заболеваниями человечества как рак, сердечно-сосудистые, инфекционные и другие болезни?

«При всей своей очевидной пользе, «НАНО» может стать ящиком Пандоры, что и не снился древним грекам, - отметил профессор Ю.Волков. Он наглядно продемонстрировал в ходе лекции «Ключевые аспекты нанобезопасности в медицине» как безответственное отношение к нано-достижениям может привести к глобальным проблемам. «Мы сами в силах предотвратить эти проблемы, правильно используя для этого соответствующие усилия и средства», – заявил ученый.

Профессор Michael Molinari из Исследовательской лаборатории в области нанонаук Реймского университета Шампань-Арденн (Франция) прочитал лекции по физике наноструктур. В докладе «Использование ближнепольной катодной люминесценции и экспериментов с нанотоками, индуцированными электронным лучом, для анализа электрических свойств полупроводников» он рассказал о разработанной системе ближнепольного (БП) режима в сканирующем электронном микроскопе (СЭМ). Этот комбинированный прибор позволяет получить изображение исследуемого образца обычным способом с помощью СЭМ, исследовать его локальную топографию, получить изображение с высоким разрешением с использованием БП-катодной люминесценции (КЛ) и провести анализ с применением технологии тока, индуцированного электронным лучом (известной как EBIC — Electron Beam Induced Current) в ближнепольном режиме (БП–ТИЭЛ, или NF–EBIC).

В ходе своего выступления профессор Michael Molinari рассмотрел работу этой системы с образцами разного типа и продемонстрировал возможности КЛ-системы, соединенной с просвечивающим электронным микроскопом.

Не меньший интерес вызвала вторая лекция французского ученого «Оптические свойства нанотрубок и нанопроволок на основе кремния, выращенных путем электроосаждения в ионной жидкости». Кремниевые и германиевые нанопроволоки (НП) и нанотрубки (НТ) широко используются для накопления водорода и газофазного зондирования, для получения автоэлектронной эмиссии, в литиево-ионных батареях, в оптоэлектронике и т.д. Однако технология изготовления кремниевых и германиевых НП и НТ трудоемка; процедуру выращивания НП и НТ приходится разрабатывать заново для каждого материала. Именно поэтому эту технологию нелегко будет перенести на синтез, осуществляемый в промышленных масштабах. Следовательно, актуальнейшая задача для мировой науки на ближайшее будущее — найти альтернативный, более простой и дешевый метод выращивания таких НП и НТ разного состава при менее жестких условиях (в том числе при комнатной температуре).