Новосибирская область — регион с большим инновационным потенциалом. Здесь работает более ста научно-исследовательских институтов различного профиля. Новосибирские ученые совершили столько открытий, что давно стали известны не меньше, чем британские. SmartNews собрал несколько наиболее ярких их разработок.
Базовый элемент
В Институте ядерной физики СО РАН создали атомарный инжектор плазмы — один из ключевых элементов термоядерного реактора, над разработкой которого сейчас работают ведущие научные центры всего мира.
Инжектор нейтрального пучка — один из ключевых элементов будущих термоядерных реакторов. Механизм его работы заключается в том, что он генерирует очень узкий направленный пучок частиц, мощность которого достигает 10–15 МВт. Пучок проникает в ловушку, в которой удерживается плазма, и поднимает ее температуру до нескольких миллиардов градусов.
Эксперты полагают, что термоядерные реакторы станут практически неисчерпаемым источником чистой энергии. Кроме того, они будут безопаснее, чем существующие атомные, поскольку в термоядерном синтезе не принимает участие уран.
Одомашнили лисиц
В Институте цитологии и генетики СО РАН вывели первых в мире одомашненных лисиц, у которых любовь к человеку заложена на генном уровне. На то, чтобы лисы прошли по тому же пути, что и предки домашних собак, понадобилось 50 лет. Ученые, работавшие под руководством академика Беляева, отбирали наименее агрессивных и пугливых особей и усиливали эти признаки путем скрещивания. Через несколько поколений звери стали проявлять признаки привязанности к людям.
Сейчас каждый четвертый щенок проявляет признаки одомашнивания и отбирается на время для дальнейшего усиления этих признаков. Для прирученных лис становится характерным собачье поведение: они так же виляют хвостами, подпрыгивают — радуются, что к ним пришли гости, хотят, чтобы с ними поиграли, погладили их. Они тянутся к человеку.
Одним из удивительных побочных эффектов одомашнивания стали изменения во внешнем виде лисиц. Они приобрели характерные внешние признаки домашних животных, которые делают их привлекательными для человека. Буквально через девять поколений появились лисята со свисающими ушками, укороченными, как у собак, мордочками, с глазами без хищного выражения, с загнутыми вверх хвостами. У лисиц появились пятна на шерсти: белые «носочки», «шапочки», «воротнички», которые часто встречаются у собак, кошек, овец. Сейчас уникальные беляевские лисицы известны по всему миру.
Видео
Одомашненные лисы
Видео: Популярные Новости/YouTube
Избавились от побочных эффектов лекарств
В Институте органической химии СО РАН и Института химии твердого тела и механохимии СО РАН придумали, как избавиться от вредного воздействия лекарств на организм человека, полностью сохранив и даже усилив их целебный эффект. Убрать побочные эффекты помог природный полисахарид — арабиногалактан. Это вещество с очень низкой токсичностью имеет такую структуру молекулы, что легко может принять в себя молекулу-«гостя» и стать идеальным «носителем» лекарственного средства.
Более половины лекарств, использующихся сейчас в медицинской практике, очень плохо растворяются в воде или плохо усваиваются: до нужного органа доходит небольшое количество лекарственного вещества. Поэтому, учитывая неизбежные потери, фармакологи заранее повышают его содержание в препарате. Завышение терапевтической дозы и вызывает побочные эффекты. Поэтому необходимо найти легкорастворимый, хорошо усваиваемый носитель — так называемый супрамолекулярный комплекс. До сих пор эту проблему решить не удавалось. Наши исследования показали, что практически идеальным носителем может стать недорогой природный полисахарид — арабиногалактан.
Использование водорастворимого растительного полисахарида позволило снизить терапевтически активную дозу лекарства в 10–150 раз. Чтобы доказать «волшебные» свойства арабиногалактана как носителя, ученые создали на его основе более десятка лекарственных комплексов. В них были использованы те же активные вещества, что и в таких жизненно важных лекарствах, как аспирин, варфарин или симвастатин. Экспериментальные препараты с арабиногалактаном оказались более безопасными и эффективными, чем обычные лекарства.
Нетоксичное лекарство от рака
В Институте химической биологии и фундаментальной медицины СО РАН создали принципиально новый, нетоксичный препарат от рака на основе белка лактиптина, входящего в состав грудного молока. Ученые сумели получить генно-инженерный аналог этого белка.
Идея создания нового препарата появилась, когда мы изучали состав грудного молока. Сотрудники института выяснили, что содержащийся в нем белок лактиптин может воздействовать на несколько видов раковых опухолей. На его основе была создана генетическая конструкция, обладающая усиленным действием. Были проведены лабораторные исследования, которые дали интересные результаты. Мышам прививали опухоль, а затем вводили лактиптин. После укола рост опухоли замедлялся, она практически не увеличивалась в размерах, переставала развиваться.
Главным преимуществом нового препарата является его абсолютная нетоксичность, то есть то, что он не воздействует негативно на здоровые клетки. Именно этим его использование отличается от любого курса химиотерапии.
Вырастили кости из стволовых клеток
В Институте травматологии и ортопедии разработали инновационную технологию по выращиванию костных тканей человека из стволовых клеток. Она может стать альтернативой протезированию, а операции по восстановлению поврежденных участков костей и суставов с использованием выращенных тканей уже через несколько лет будут обычным явлением.
Я не могу раскрывать ноу-хау, но общий принцип состоит в том, что стволовые клетки помещаются на специальную матрицу и образуют костную или хрящевую ткань. Подобные исследования проводятся во многих мировых научных центрах, но нашим ученым удалось существенно продвинуться в области создания качественной матрицы.
В мире уже были успешные эксперименты по выращиванию in vitro некоторых тканей человеческого организма, например, кожи или участков роговицы глаза. Операции по замене поврежденных участков кожи на биокомпозитную ткань, полученную на основе донорских или стволовых клеток, на протяжении последних несколько лет проводятся в Европе и США. Однако в Новосибирске впервые удалось применить подобные технологии в ортопедии.
Первая в мире операция на работающем сердце
В НИИ патологии кровообращения впервые в мире провели торакоскопическую операцию на работающем сердце. Без разреза, через крошечный прокол грудной клетки был устранен дефект межжелудочковой перегородки. Раньше операции по устранению такого дефекта длились несколько часов, пациенту разрезали грудную клетку, подключали к аппарату искусственного кровообращения, оперативное вмешательство происходило при остановке сердца. Послеоперационное восстановление длилось неделями. А четырехлетний Саша Кораблев провел в клинике всего три дня, и то только потому, что он стал первым в мире пациентом, которому была сделана такая операция, и врачам необходимо было за ним понаблюдать.
Видео
Новосибирские хирурги провели операцию на работающем сердце без единого разреза
Видео: Телеканал ОТС/YouTube
Для применения такой технологии противопоказаний практически нет. Если пациент — ребенок, масса его тела должна быть не меньше 8 килограммов. Собственно, и все. Плюс дефект межжелудочковой перегородки должен иметь такую анатомию, чтобы его можно было закрыть «шпулькой». Но у большинства пациентов, страдающих этим заболеванием, она именно такова.
Безвредный аналог УЗИ
В НИИ физики полупроводников СО РАН создали безвредный аналог УЗИ — тепловизор, способный в реальном времени показывать функциональные изменения в живом организме. Ученым удалось добиться тепловой чувствительности излучения в диапазоне 2,6–3,1 микрона, в то время как все известные европейские аналоги работают в диапазоне 5–16 микрон. Столь малый диапазон позволяет при обследовании человека «отсечь» температурный фон окружающей среды, а это значительно повышает точность диагностики. Тепловизор дает возможность фиксировать изменения на самых ранних стадиях заболевания. При этом он абсолютно безвреден для человека, поскольку, в отличие от УЗИ или рентгена, не воздействует на организм человека, а всего лишь регистрирует его электромагнитное излучение.
Фото: copah.info
С помощью тепловизоров исследуют работу системы кровоснабжения, состояние молочных желез, нервной системы и т. д. Это незаменимый инструмент диагностики. В перспективе с использованием тепловизоров можно будет проводить хирургические операции на расстоянии, с помощью дистанционно управляемых манипуляторов.
Первыми увидели Samsung Galaxy Note 3
Новосибирцы первыми в России смогли познакомиться с новым гаджетом — Samsung Galaxy Note 3. Мировую премьеру инновационного смартфона компания решила почти одновременно начать в трех городах — Берлине, Нью-Йорке и Новосибирске.
Samsung Galaxy Note 3 — это фаблет, то есть смартфон с диагональю экрана от 5 до 7 дюймов. Это промежуточное звено между смартфоном и планшетом. У него высокое разрешение Full HD и усовершенствованное электронное перо, оперативная память 3 гигабайта, две камеры на 13 и 2 мегапикселя. Работает он на оперативной системе Android 4.3. Он тоньше и меньше весит, чем предыдущие модели. Сначала в продаже были только черные и белый варианты, но сейчас к ним добавился еще и розовый цвет.
Чтобы достойно представить свой флагман, компания Samsung организовала в Новосибирске грандиозное шоу. Жители города смогли испытать свои силы в одном из пяти олимпийских видов спорта: керлинге, сноуборде, шорт-треке, фигурном катании и хоккее. Интерактивными помощниками в мобильных играх были титулованные российские спортсмены — Елизавета Туктамышева, Евгений Малкин, Татьяна Бородулина, Людмила Прививкова и Серафим Пикалов.
Выбрали первого студенческого ректора
Новосибирцы первыми в Росси решили последовать примеру Оксфорда, Гарварда и Кембриджа. В этих вузах существует практика — выбирать студенческого ректора, который становится посредником между студентами и руководством университета. В декабре 2012-го подобные выборы впервые прошли в Новосибирском государственном аграрном университете.
У нас много инициативных, энергичных, творческих ребят. Когда появилось такое предложение, ребята отнеслись к нему очень вдумчиво. И ректор, безусловно, поддержал проведение студенческих выборов. Для каждого вуза очень важно получать гранты, реализовывать проекты — социальные, экономические, научные. Поэтому студенческие ректоры будут главными помощниками не только в формировании молодежной политики, позиционировании вуза, но и в привлечении средств для развития университета.
Первым студенческим ректором в России стал Константин Дудин, на тот момент студент второго курса факультета государственного и муниципального управления НГАУ. Позднее по примеру Аграрного университета студенческие ректоры были выбраны и в других вузах Новосибирска. А еще через некоторое время они появились в вузах многих городов России.