«Лекарство от лени» и новое вещество из центра земли. Топ разработок российских учёных

Российские онкологи нашли способ заставить организм самостоятельно бороться с раком. Новая клеточная вакцина, созданная из клеток опухоли самого пациента, может усилить иммунный ответ организма. Это открытие обещает изменить подход к лечению рака и открыть новую главу в медицине.

Мы продолжаем рассказывать о достижениях российских учёных. И в новом выпуске поговорим о том, как учёные заглянули в самое сердце Земли и на глубине 3000 километров обнаружили нечто, что меняет наше представление о планете. Также мы расскажем о разработке экологически чистых квантовых точек из отечественных материалов, что открывает новые горизонты для российской электроники. Ещё мы поговорим о создании «лекарства от лени», которое за час может пробудить активность мозга и вернуть желание действовать, а также о светоактивируемом молекулярном магните, который может стать основой для сверхбыстрых и компактных устройств памяти будущего. Подробности в нашем материале.

Петербургские учёные из онкологического центра имени Н.П. Напалкова создали инновационную клеточную вакцину на основе опухоль-инфильтрирующих лимфоцитов. Эта вакцина использует ресурсы организма для борьбы с раковыми клетками, усиливая иммунный ответ.

Главная заслуга учёных – успешное применение стандартных сред для культивирования клеток. Они значительно улучшили процесс изоляции и размножения Т-клеток прямо из опухоли пациента.

Процесс создания вакцины начинается с биопсии опухоли, особенно при меланоме. В лаборатории количество выделенных Т-клеток увеличивается до десяти миллиардов и более. Это позволяет создать мощный иммунный ответ, направленный против конкретного типа рака.

Новая клеточная вакцина скоро пройдёт лицензирование в центре имени Напалкова. Врачи надеются, что разработка повысит эффективность лечения онкологических заболеваний. Этот прорыв может изменить жизнь многих пациентов и открыть новую эру в борьбе с раком.

Доцент геолого-геофизического факультета НГУ Павел Гаврюшкин открыл новый класс химических соединений — ортокарбонаты. Это особая форма карбонатов, возникающая при экстремальных давлениях и температурах в глубинных слоях мантии, близких к ядру планеты. Учёный считает, что именно там литосферные плиты, погружаясь в мантию в ходе геологических процессов, таких как субдукция, где одна тектоническая плита «подныривает» под другую и уходит на огромные глубины, могут достигать нижней мантии и даже граничить с ядром. В этих условиях карбонаты подвергаются колоссальному давлению и температуре, что вызывает фазовые превращения, включая плавление и разложение, и приводит к высвобождению углекислого газа, который затем возвращается в атмосферу через вулканические извержения.

Для подтверждения своей гипотезы команда Гаврюшкина провела комплексные исследования, включающие компьютерное моделирование и лабораторные эксперименты, имитирующие условия земных глубин. В экспериментах участвовали учёные из Японии, Словении, Швеции, США и Германии, в том числе с использованием синхротронного излучения в Сибирском центре синхротронного и терагерцевого излучения. В результате учёным удалось синтезировать ортокарбонаты в лаборатории, что аналогично превращению графита в алмаз, но на атомарном уровне в карбонатах.

«Мы полагаем, что реакция образования ортокарбонатов возможна не только в идеальных лабораторных условиях, но и в глубинных слоях Земли», — отметил Гаврюшкин.

Эти исследования позволили учёным заглянуть на 3 тыс. километров вглубь планеты и предсказать, что происходит с карбонатами в экстремальных условиях. Открытие открывает новые горизонты для изучения геологических процессов и их влияния на глобальный углеродный цикл.

Российские учёные совершили прорыв в производстве «зелёных» квантовых точек, разработав альтернативное, экологически безопасное и экономически выгодное сырьё на основе отечественных материалов. Теперь квантовые точки можно делать из меди, индия и серы (CuInS2) без токсичных кадмия и селена, которые используются в экранах телевизоров и мониторов.

В Центре научной коммуникации МФТИ отметили, что раньше внедрение «зелёных» квантовых точек в России было затруднено из-за зависимости от импортных прекурсоров серы. В стране не было своих вариантов.

Современные квантовые точки обладают отличными оптическими и электронными свойствами, но их производство связано с опасным кадмием. Учёные по всему миру ищут безопасные альтернативы. Соединения меди и индия с серой (CuInS2) и серебра, и индия с серой (AgInS2) считаются перспективными «зелёными» материалами. Однако их производство в России ограничивалось отсутствием доступного сырья.

В МФТИ провели серию экспериментов и разработали метод получения прекурсоров серы из элементарной серы и децена-1, производимого в России. Это сырьё успешно использовали в реакциях с солями индия для синтеза наночастиц.

Хотя новые наноструктуры пока уступают традиционным квантовым точкам по эффективности, они открывают новые возможности, например, для создания фотодетекторов ультрафиолетового излучения. Это способствует развитию отечественной элементной базы для современных приборов.

В технопарке «Строгино» создали инновационный препарат для борьбы с апатией и прокрастинацией. Его неофициально называют «лекарством от лени». Разработка направлена на восстановление баланса ключевых химических веществ в мозге: дофамина, серотонина и норадреналина. Эти вещества регулируют нашу активность. Учёные считают, что нарушение их баланса часто приводит к нежеланию что-либо делать.

Доктор технических наук Энвер Токаев рассказал, что главным компонентом препарата является шалфей. По словам разработчиков, это растение ускоряет передачу сигналов между клетками мозга, улучшая память и внимание.

«Продукт с доказанной клинической эффективностью. Он показал увеличение функций памяти и улучшение внимательности на 33% как у животных, так и у людей», — отметил Токаев.

Разработчики утверждают, что эффект от приёма препарата становится заметен уже через час. Возможно, в будущем «лекарство от лени» станет таким же популярным средством поддержания здоровья, как и витамины.

Российские учёные создали уникальный молекулярный магнит на основе меди и спиропирана, активируемый светом. Это открытие обещает перевернуть мир хранения данных, открывая путь к новым поколениям устройств памяти с высокой плотностью и скоростью работы.

Разработка, осуществлённая в ФИЦ ПХФ и МХ РАН и других научных институтах, объединяет светочувствительность спиропирана с магнитными свойствами меди. Комплекс проявляет магнитные свойства при экстремально низких температурах (от -273 до -267°C) и сохраняет намагниченность после отключения внешнего поля.

«Эти материалы могут стать основой для запоминающих устройств с высокой плотностью, управляемых светом. А свет позволяет передавать сигналы быстрее, чем электричество», — отмечает Дмитрий Конарев из ФИЦ ПХФ и МХ РАН. При ультрафиолетовом облучении молекула спиропирана меняет форму, что позволяет контролировать магнитные свойства соединения. Создание медьсодержащего комплекса с такими характеристиками стало неожиданностью.

«Ранее мы работали с другими металлами, такими как диспрозий и тербий», — рассказывает Максим Фараонов. «Медь — более доступный металл, который может стать основой для квантовых технологий».

В будущем исследователи планируют изучить, как изменение формы спиропирана влияет на магнитные свойства меди, чтобы создать практические устройства. Работа поддержана грантом РНФ и опубликована в журнале Dalton Transactions.

Нижегородские учёные из ННГУ имени Н.И. Лобачевского создали инновационное программное обеспечение «СМАРТ-ресурс». Оно предназначено для управления большими базами данных и оптимизации производственных процессов. 

«СМАРТ-ресурс» поражает скоростью обработки информации. Он выполняет до 5 миллионов операций менее чем за четыре часа при стандартных настройках. Разработчики утверждают, что использование этого ПО существенно сократит время на решение задач производственного планирования и повысит их эффективность на всех уровнях – от оперативного до стратегического.

Особенность «СМАРТ-ресурса» – его комплексный подход. Программа охватывает все этапы производственного процесса: от приоритизации заказов и оценки доступности ресурсов до анализа времени переналадки оборудования. Это позволяет предприятиям получить полное представление о производственном цикле и оптимизировать его для повышения производительности.

«Наша разработка идеально подходит для организаций, занимающихся единичным и мелкосерийным производством», – отметил Михаил Прилуцкий, главный научный сотрудник научно-исследовательской лаборатории суперкомпьютерных технологий ННГУ. Это особенно актуально для машиностроения, приборостроения, судостроения и авиастроения, где цикл изготовления продукции может быть длительным.

Сравнительные тесты показали, что «СМАРТ-ресурс» превосходит аналоги по скорости и эффективности работы. Новое программное обеспечение станет мощным инструментом для повышения конкурентоспособности российских предприятий и ускорения цифровой трансформации промышленности.

Автор: Ирина Леонова