Фото: pxhere.com
Сегодня, 8 февраля отмечается День российской науки — праздник, посвященный достижениям отечественных исследователей. Наши земляки играют не последнюю роль в получении новых знаний о Вселенной, обществе и человеке. В честь праздника ИА «В городе N» решило напомнить об изобретениях, открытиях и достижениях нижегородских ученых минувшего года.
Вакцина для профилактики опухолей головного мозга
Ученые Университета Лобачевского разработали вакцину для профилактики опухолей головного мозга. Для этого они соединили два компонента. Первый — дендритные клетки костного мозга мышей, которые распознают новообразование и указывают «мишень» главным противоопухолевым защитникам организма — Т-клеткам. Второй — фрагменты опухоли, разрушенной под действием фотодинамической терапии. Фотосенсибилизаторы-порфиразины для уничтожения опухолевых клеток синтезировали в Институте металлоорганической химии РАН. Тестирование препарата in vivo (на живом организме) показало 75–100% выживаемость мышей с глиомой — одной из самых агрессивных опухолей, выявляемых на поздних стадиях и плохо поддающихся лечению.
Мы создали эффективную профилактическую вакцину, следующим шагом станет разработка вакцины для лечения опухоли. Это особенно важно в случаях, когда хирургическая операция невозможна. В перспективе в вакцине будут использованы убитые клетки опухоли конкретного пациента с онкологическим заболеванием, что позволит сделать терапию персонализированной, лечить пациента, а не симптомы и последствия развития новообразования, — объяснил сотрудник лаборатории генетики развития мозга НИИ нейронаук ННГУ Тихон Редькин.
Теперь ННГУ планирует смоделировать патологию на лабораторных животных, а затем провести лечение опухоли иммуногенной вакциной.
Эко-упаковка на основе крахмала и хитозана
Фото: ННГУ им. Н.И. Лобачевского
В том же ННГУ исследователи разработали биополимер на основе крахмала и хитозана, который, как правило, получают из панцирей ракообразных. Гипоаллергенный материал, как рассказала соавтор разработки, аспирант кафедры высокомолекулярных соединений и коллоидной химии химического факультета ННГУ Екатерина Качалова, похож на мягкий пенопласт и полностью биоразлагаем.
Композит перерабатывается менее чем за месяц под действием самого распространённого плесневого гриба, что делает новый материал экологичной альтернативой полистиролу и поможет сократить пластиковые отходы, — рассказала Качалова.
Технология соединения крахмала и хитозана была запатентована в 2023 году. По мнению ученых, в зависимости от условий синтеза из этих веществ можно также получить впитывающие медицинские материалы, влагоудерживающие агенты для сельского хозяйства и питательные среды для выращивания растений без почвы.
Модель для планирования наблюдений за «НЛО»
Фотография разряда в градиенте давления, подобного спрайту, сделанная на экспериментальном стенде «Спрайт». ИПФ РАН.
Нижегородские физики создали модель для планирования наблюдений за редкими видами атмосферных разрядов — «спрайтами», которые нередко принимают за НЛО.
Спрайты — это разряды красного цвета, бьющие вверх, которые возникают на высоте 50–90 километров и могут напоминать медуз или колонны.
Спрайты зажигаются в мезосфере, которая сама по себе сложна для исследований и оставляет много вопросов учёным. Наблюдения со спутников и с земли не могут дать исчерпывающих данных. Изучением спрайтов занимаются по всему миру, однако точные условия их инициации, динамика электрического поля и другие параметры этих высотных разрядов до сих пор описаны не полностью, — объяснил автор проекта, кандидат физико-математических наук, доцент ИПФ РАН Андрей Евтушенко.
На основе данных Мировой сети локализации молний за 2016 год ученые Университета Лобачевского и Института прикладной физики РАН создали модель для расчета распределения спрайтов по планете. Она позволит спланировать наблюдения и изучение спрайтов в любой точке мира, а также оценивать количество этих природных явлений. Теперь физики планируют использовать этот параметр, чтобы прогнозировать активность спрайтов.
Метод определения бактерий по нанодвижению
Ученые Университета Лобачевского обнаружили, что штаммы бактерий можно отличать друг от друга по специфическому нанодвижению, характер которого может меняться в зависимости от питательной среды и воздействия лекарств. С помощью нового метода ученые и медики смогут более быстро и точно определять чувствительность микроорганизмов к антимикробным препаратам и прогнозировать их эффективность при лечении инфекций у пациентов.
Алгоритм измерения частоты тона речи
Исследователи нижегородского кампуса НИУ ВШЭ создали алгоритм, который позволяет точно измерять частоту основного тона речи, в том числе в условиях фонового шума. Используя математические методы, они оценили динамику частоты основного тона, которая изменяется в широком диапазоне от 200 до 400 Гц у женщин и диапазоне от 80 до 200 Гц у мужчин. Этот алгоритм поможет искусственному интеллекту распознавать по голосу не только эмоции, но и выявлять патологии голоса при диагностике нейродегенеративных заболеваний (то есть заболеваний нервной системы, связанных с гибелью нервных клеток).
Каталог волн-убийц
Карта волн-убийц, 2011–2018 годы. ВШЭ - Нижний Новгород.
Ученые НИУ ВШЭ и ИПФ РАН Ефим Пелиновский и Екатерина Диденкулова составили каталог волн-убийц в Мировом океане за 2011–2018 годы.
Волна-убийца, минимум в два раза превышая значительную высоту волнения, появляется и исчезает внезапно и должна минимум в два раза превышать значительную высоту волнения. В своем исследовании ученые описали 210 подобных волн, которые унесли жизни 386 человек и затопили 24 судна.
Собранные данные — это не прямые измерения, а зачастую свидетельства очевидцев, но события полностью подходят под критерии волн-убийц: высота, внезапность и нанесение ущерба, — пояснила Екатерина Диденкулова.
Новый костнозамещающий материал
Ученые ПИМУ разработали новый материал, имитирующий свойства кости и предназначенный для лечения переломов и опухолей. В отличие от ранее существующих костнозамещающих материалов, он, как и настоящая кость, имеет поры разного размера, что увеличивает приживаемость собственной кости к искусственному материалу. Также он насыщен антибиотиком, позволяющим избежать развития инфекции после имплантации. По информации университета, аналогов такому материалу на данный момент не существует.
Подкормка и тест-системы для коров
Сразу две разработки ученых ПИМУ в 2023 году коснулись разведения коров. Так, нижегородские исследователи создали кормовую добавку, которая позволяет снизить почти на треть выбросы животными метана. Она производится из отходов лесозаготовки, в которых содержатся биологически активные вещества, подавляющие рост и развитие бактерий — фитонциды. Именно благодаря им снижается выработка газа в организме коровы. Также добавка позволяет увеличить количество белков и жиров в молоке на 10–15%, а среднесуточные надои — на 12%.
Также ученые медуниверситета разработали тест-систему, позволяющую обнаружить лейкоз крупного рогатого скота на ранней стадии. По информации ПИМУ, из-за этого заболевания российские хозяйства ежегодно недополучают молоко на 2,6 — 4,19 млрд рублей. Новая тест-система позволяет выявить суммарно все антитела к белкам вируса лейкоза КРС в образцах сыворотки крови и молока. Это значительно повышает чувствительность и специфичность анализа.
Новый аппарат для освоения океана
Фото: НГТУ им. Р.Е. Алексеева
В 2023 году НГТУ им. Р.Е. Алексеева запатентовало новый многоцелевой подводный аппарат для освоения мирового океана. Его предлагается применять для обслуживания подводных полигонов добычи полезных ископаемых, в том числе залежей железо-марганцевых конкреций на глубинах 2 — 4 тысячи метров. Аппарат состоит из роторно-винтовых движителей аппарата и корпуса из трех и более звеньев. Благодаря своему устройству он обладает большей устойчивостью и маневренностью при движении по неровному дну океана, чем аналогичные машины.
Улучшенные материалы для скафандров
Фото: НГТУ им. Р.Е. Алексеева
Также в минувшем году ученые НГТУ представили сварной пористый элемент для системы жизнеобеспечения космического скафандра «Орлан-МКС».
Его задача заключается в отделении из атмосферы скафандра водяного пара, который выдыхает космонавт в процессе работы в открытом космосе. Элемент имеет улучшенные характеристики: если ранее время его работы составляло восемь часов, то сейчас оно ограничено лишь физическими возможностями космонавта, — рассказала старший преподаватель кафедры «Материаловедение, технологии материалов и термическая обработка металлов» Сульгун Беляева.
Эта разработка не имеет аналогов в мире.
Мы поздравляем нижегородских ученых с их профессиональным праздником и желаем новых технологических прорывов и успехов в дальнейших исследованиях.
