Вакцина от старения и самый маленький в мире лазер. Топ разработок российских учёных

В России дан официальный старт разработке генотерапевтического препарата против биологического увядания. Об этом на днях заявил замминистра науки Денис Секиринский. Мишень номер один — ген RAGE. Именно его называют «спусковым крючком» старения. Активация гена запускает гибель клетки. Блокировка — продлевает молодость. Разработкой препарата против старения занимается Институт биологии старения в рамках нового нацпроекта. И выпуск антивозрастного лекарства в России намечено уже на 2028–2030 годы. 

Мы продолжаем рассказывать о последних достижениях российских учёных. В новом выпуске речь пойдёт о самом маленьком в мире лазере для интегральных чипов; о фоторегистрирующем модуле, который называют «зрением» нового поколения для коллайдеров и медицины будущего; об экспресс-тесте, который диагностирует инфаркт всего за шесть минут, а его чувствительность в 45 раз выше, чем у существующих аналогов, а также о новых материалах для экологичных аккумуляторов, которые способны заменить редкие и дорогие металлы. Подробнее обо всём рассказываем в нашем материале.

Российские учёные создают вакцину от старения с блокировкой гена RAGE

В России официально дан старт разработке препарата, который способен остановить биологическое старение. Заместитель министра науки и высшего образования Денис Секиринский сделал это сенсационное заявление 23 апреля на конференции в Саранске, посвящённой здоровому долголетию. Учёные нацелены создать первый в мире генотерапевтический препарат, воздействующий на сам механизм увядания организма на клеточном уровне.

Главная мишень учёных — это ген RAGE (рецептор конечных продуктов гликирования). В официальных заявлениях этот ген называют своеобразным «спусковым крючком» старения. По словам господина Секиринского, активация этого гена запускает необратимые процессы в клетке. Ключевая идея разработки заключается в его блокировке. «Блокировка этого гена, напротив, способна продлить её молодость», — приводит слова замминистра информагентство ТАСС. Разработкой занимается профильный Институт биологии старения и медицины в рамках национального проекта «Новые технологии сбережения здоровья», запущенного в 2025 году.

Эта работа не является изолированным научным экспериментом. Она вписана в масштабную государственную стратегию, инициированную на высшем уровне. Ранее вице-премьер Татьяна Голикова заявляла о планах наладить выпуск антивозрастного лекарства в России уже в период с 2028 по 2030 год. Сегодня проект выглядит как одно из самых амбициозных и приоритетных направлений в борьбе с возрастными изменениями. Если эти планы станут реальностью, человечество сможет говорить о настоящем прорыве в геронтологии и продлении активного долголетия.

В Санкт-Петербурге разработан самый маленький в мире лазер для интегральных чипов

Российские учёные создали самый миниатюрный лазер в истории. Группе физиков Санкт-Петербургского государственного университета совместно с коллегами из МФТИ, ЛЭТИ и других ведущих научных центров удалось спроектировать устройство с поперечным размером около 60 нанометров. Это в три с лишним раза меньше предыдущего рекорда, который в 2024 году установили специалисты ИТМО (200 нм). Для наглядности, такой лазер примерно в 16 666 раз тоньше миллиметра и в тысячи раз тоньше человеческого волоса.

Инновация не только в рекордной миниатюризации. Разработка СПбГУ излучает свет в сверхузкой полосе всего 0,15 нанометра, что уже в 5–10 раз, чем у обычных полупроводниковых аналогов. Такая «чистота» лазерного сигнала критически важна для сверхточной диагностики и детектирования.

Достичь невероятной компактности удалось благодаря обходу классических законов физики. Обычные лазеры ограничены дифракционным пределом — они не могут сфокусировать свет в пятно меньше половины его длины волны. Российские физики решили эту проблему, создав плазмон-поляритонный лазер. В нём учёные сжимают не чистый свет, а его «гибрид» с электронными колебаниями — поверхностные плазмон-поляритоны.

Для этого потребовалась филигранная точность. Специалисты объединили три передовые технологии: молекулярно-пучковую эпитаксию для роста кристаллов с атомарной точностью; нитевидные нанокристаллы, выступающие естественными световодами; и квантовые ямы из нитрида индия-галлия (InGaN) для эффективной генерации излучения. Свет локализуется в системе одиночных нанокристаллов на метал-диэлектрической подложке, что требует исключительной гладкости поверхностей и высокой чистоты сигнала.

Благодаря своим уникальным параметрам, новый нанолазер открывает дорогу сразу к нескольким передовым технологиям. Прежде всего, это создание фотонных интегральных схем, где лазеры можно будет монтировать прямо в чипы, отказавшись от внешних источников. Также устройство идеально подходит для биохимического детектирования (обнаружения единичных молекул вирусов или белков), сверхразрешающей микроскопии и квантовой обработки данных. В перспективе технологию можно адаптировать для работы в широком спектральном диапазоне — от ультрафиолета до телекоммуникационного инфракрасного излучения.

На текущем этапе нанолазер активизируется внешним источником. Ключевая цель для команды разработчиков — переход на электрический принцип накачки. Это позволит превратить перспективную научную разработку в основу для промышленной революции в микроэлектронике, когда компьютеры начнут обмениваться данными внутри чипа со скоростью света.

Учёные создали «зрение» нового поколения для коллайдеров и медицины будущего

Новосибирское предприятие «Экран ФЭП» совместно с учёными Института ядерной физики СО РАН разрабатывает фоторегистрирующий модуль на основе координатно-чувствительного фотоэлектронного умножителя. Это устройство улавливает одиночные частицы света — фотоны — и с точностью до десятков пикосекунд (триллионных долей секунды) определяет время и место их появления. Там, где обычные сенсоры бессильны, новая технология усиливает слабейшие световые потоки в миллионы раз, превращая их в чёткий электрический сигнал.

Разработка ориентирована на две ключевые сферы. Во-первых, модуль станет базовым элементом для второй очереди коллайдера NICA в Дубне (планируется к 2030 году). Во-вторых, он способен совершить революцию в ядерной медицине. Сверхточное определение координат и времени прилёта частиц позволит создавать позитронно-эмиссионные томографы нового поколения. Врачи получат более чёткое изображение опухолей, снизив лучевую нагрузку на пациента — для диагностики потребуется меньше радиоактивного препарата.

Особую ценность проекту придаёт технологическая независимость. «Экран ФЭП» не только проектирует детекторы, но и самостоятельно производит оборудование для их сборки. Долгое время монополию в этой сфере удерживали Япония и США. Теперь же новосибирское предприятие совершило скачок в размерах, перейдя от формата 30х30 мм к площади 59,5х59,5 мм. К 2027 году инженеры создадут полноценный модуль с полной обвязкой — готовый «кирпичик» для физических установок и медицинских томографов будущего.

Новая российская система диагностирует инфаркт за шесть минут без сложного оборудования

В Москве создан экспресс-тест, который определяет инфаркт миокарда по одной капле крови всего за шесть минут. Разработка принадлежит исследователям из МФТИ и Института общей физики РАН. По данным журнала Biosensors and Bioelectronics, новая система в 45 раз чувствительнее зарубежных аналогов.

В основе метода лежат магнитные наноцепочки из частиц оксида железа. Под воздействием вращающегося поля эти микроскопические структуры активно перемешивают образец и буквально «вылавливают» особый белок H-FABP. Эта молекула является сверхранним маркером сердечного приступа: она попадает в кровь уже в первый час после начала приступа.

Главное отличие новой технологии от привычных лабораторных тестов заключается в сочетании скорости и высокой точности. Стандартные биохимические анализы для подтверждения инфаркта могут требовать от получаса до часа и нуждаются в громоздком оборудовании. Предыдущие поколения экспресс-систем, в свою очередь, часто ошибались из-за низкой чувствительности на ранних стадиях.

Предел обнаружения нового теста составляет 21 пикограмм на миллилитр. Система работает с обычными тест-полосками, а портативный генератор магнитного поля можно подключать к батарейкам, что делает диагностику возможной буквально в любых условиях.

«Экспресс-тесты долгое время упирались в компромисс: скорость или точность. Здесь этот компромисс удалось обойти принципиально», — поясняет ведущий автор исследования, старший научный сотрудник ИОФ РАН Алексей Орлов.

Проблема быстрой диагностики инфаркта в России стоит особенно остро. Ежегодно заболевание выявляют у почти 200 тысяч человек, из них около 67 тысяч погибают, причём половина летальных исходов наступает в течение первых двух часов. Разработка российских учёных способна значительно сократить этот разрыв между началом жизнеугрожающего состояния и постановкой точного диагноза, открывая принципиально новые возможности для спасения пациентов на месте ещё до прибытия в стационар.

Учёные предложили использовать нафталин и антрацен для создания безопасных батарей нового поколения

Российские учёные разработали замену редким металлам в аккумуляторах. Исследователи из Сколтеха предложили использовать обычные полициклические ароматические углеводороды вместо дорогих никеля и кобальта. Эта работа открывает путь к созданию экологичных, безопасных и дешёвых батарей следующего поколения.

Масштабный обзор, опубликованный в журнале Progress in Materials Science, систематизировал более десяти лет исследований. Проект поддержан грантом Российского научного фонда. Учёные доказали, что доступные соединения вроде нафталина, антрацена и пирена способны работать не хуже, а иногда и лучше синтетических аналогов. Их главное преимущество — возможность точной настройки электрохимических свойств через введение атомов других элементов.

«Мы показали, что обычные ароматические соединения могут заменить дорогие синтетические материалы. Ключевые компоненты аккумуляторов в будущем будут синтезироваться из возобновляемого сырья», — пояснил первый автор работы Илья Чепкасов, старший научный сотрудник Центра технологий материалов Сколтеха.

Отдельное внимание уделено технологии предварительной металлизации электродов. Она решает фундаментальную проблему первых циклов работы батареи, когда значительная часть ионов металла безвозвратно теряется на формирование защитной плёнки. Предложенные реагенты, например, литий-нафталенид или натрий-бифенил, действуют как мягкие доноры ионов. Они насыщают анод металлом ещё до сборки аккумулятора, пояснил соавтор работы, доцент Сколтеха Станислав Евлашин.

Благодаря химической регенерации с использованием пирен-литиевых комплексов отработанные батареи можно восстанавливать. Им возвращают до 100 процентов первоначальной ёмкости.

Для поиска оптимальных молекул учёные применяют машинное обучение. Химическое пространство полициклических ароматических углеводородов насчитывает миллионы структур, и проверить каждую экспериментально невозможно. Руководитель исследования, профессор Александр Квашнин, отметил, что искусственный интеллект уже помогает находить новые катоды, подбирать электролиты и ускорять анализ материалов для твердотельных и литий-серных аккумуляторов.

Переход на органические материалы снизит зависимость от импорта редких металлов и уменьшит углеродный след производства. Это делает разработку российских учёных важным шагом к независимой и экологичной энергетике будущего.

Изображения сгенерированы freepik.com