Ученые из Подмосковья получили гранты. Их работы упростят жизнь и помогут в медицине

Молодые ученые из Московской области 26 сентября получили гранты за исследования, на которые потратили свое время, силы и знания. Названия почти всех работ прозвучат для неподготовленного человека, как набор сложных терминов. Да, темы поймут только профессионалы. Но зато результаты работ однозначно принесут пользу и науке, и обществу.

В конкурсе участвовали 2460 кандидатов наук и 224 доктора. Лишь восемь человек получили гранты за свои исследования. Сумма поощрения для кандидата наук — 600 тысяч рублей, а доктора — миллион.

В 2019 году лишь один доктор наук получил грант. Его сфера деятельности — химия. Кандидатов было семь — они все из разных сфер: математика и механика, физика и астрономия, биология и наука о жизни, технические и инженерные науки, информационно-телекоммуникационные системы и технологии.

Двое кандидатов по просьбе «360» рассказали о своих исследованиях. Одно из них будет полезно, например, в разработке новых смартфонов. Другое — в медицине, конкретно при диагностике опухолей.

Устройства меньше, мощность выше

Старший научный сотрудник ГОУ ВО Московского государственного областного университета, кандидат химических наук Александр Казак работал над темой: «Система методов исследования и создания тонкопленочных наноматериалов для компонентов наноэлектронных устройств с улучшенными эксплуатационными характеристиками на основе производных фталоцианина». Это сфера информационных систем. Что все это значит, мы объясним дальше.

Исследователь поделился, что надеялся получить грант, но уверенности в таком денежном признании не было. Полученные средства он потратит стандартно: на поездки на конференции, расходы на научные исследования и материалы для них, а также на зарплату участников. Ведь он работал не один, а с командой.

Тонкопленочные наноматериалы? Наноэлектронные устройства? Фталоцианин? Все это звучит красиво, но непонятно. Казак объяснил, что его работа направлена на дисплейные технологии и солнечные элементы — на улучшение свойств подобных приборов и материалов. Наноэлектронные технологии — это, например, солнечные батареи или сенсорные устройства. Да, смартфон тоже считается.

Тонкопленочные наноматериалы — материалы, толщина которых измеряется в молекулах. Если связать оба понятия, то получается следующее: чтобы собрать наноэлектронное устройство, нужны тонкопленочные наноматериалы, которые уменьшат сам аппарат, но сохранят или улучшат его технические характеристики.

Уже понятно, что работа Казака полезна для общества. Те же смартфоны становятся все меньше, а характеристики — все лучше, кто-то это все еще и собирает.

Просветить ткань, чтобы узнать о проблеме

Научный сотрудник лаборатории профилированных кристаллов ИФТТ РАН, старший научный сотрудник Сеченовского университета Ирина Долганова работала по теме: «Разработка новых подходов к описанию процессов диффузии просветляющих агентов в биологических тканях для перспективных направлений диагностики и терапии злокачественных новообразований». Это сфера технических и инженерных наук.

В беседе с «360» Долганова рассказала, что не думала о гранте, так как главной целью было выполнение работы, а не получение денег. Но ее старания оценили. Теперь осталось распределить полученные средства, причем Долганова уже знает, на что. Во-первых, нужны расходные материалы — сами просветляющие агенты. Во-вторых, часть придется потратить на опубликование статей.

Но перейдем к сути работы. Исследование Долгановой направлено на понимание, какими методами можно измерить и оценить скорость иммерсионного просветления биотканей. Иммерсионное просветление, если говорить простым языком, это увеличение глубины, на которую может проникать оптическое излучение в биологических средах.

Просветляющий агент — это вещество, которое может проникать в биологическую ткань, вытесняя в ней воду. Ткань, пропитанная таким агентом, становится более «однородной» по оптическим свойствам, а значит, свет, проникая в нее, проходит глубже.

Как это работает? При нанесении агента на ткань начинаются различные процессы, включая замещение воды. Грубо говоря, вода уходит в раствор агента, постоянно меняя его концентрацию, а агент из этого раствора проникает в ткань на место воды. Благодаря этому свет способен все глубже проникать внутрь, то есть непрозрачный биологический объект становится прозрачным для этого излучения.

Это важно для диагностики, чтобы получить сигнал с более глубоких слоев, структур и образований в организме, а также для лазерной терапии, для увеличения области лечения.

Сейчас есть множество просветляющих агентов. Они все с разной скоростью приводят к просветлению ткани. Скорость этого процесса может свидетельствовать о наличии каких-то изменений, например, о новообразовании злокачественном или доброкачественном. Скорость просветления зависит от коэффициента диффузии (проникновения) агента и коэффициента диффузии воды. По словам Долгановой, пока ученые могут изменить только их комбинацию, но данных о коэффициентах диффузии агентов практически нет.

«Сейчас измеренные эффективные значения коэффициента диффузии сильно зависят от того, в какой ткани и в каких условиях они измерялись. Если удастся померить непосредственно коэффициенты диффузии различных агентов, без влияния диффузии воды, их можно будет сравнить и классифицировать, подобрать эффективные вещества для конкретных задач, конкретного источника излучения, использовать эти значения для диагностики патологических тканей», — объяснила Долганова важность исследования.