«Мегагрант» по Канту, борьба со старением, новые представления о Вселенной, разработка наноустановок:

научные итоги года БФУ им. И. Канта
В спецпроекте Кантианы мы рассказываем о ТОП-15 самых заметных научных событиях 2019 года. Вы узнаете, какие открытия совершили исследователи БФУ им. И. Канта, какие темы поднимались в публикациях в журналах мирового уровня и какие разработки ученых получили признание мировой общественности.
Представляем ТОП-15 научных событий года
Первый в России «мегагрант» по философии
Заявка, подготовленная учеными Academia Kantiana БФУ им. И. Канта, на проведение научных исследований под руководством ведущих ученых в российских образовательных организациях выиграла в седьмом конкурсе на получение «мегагрантов» Правительства Российской Федерации. Проект называется «Кантианская рациональность и её потенциал в современной науке, технологиях и социальных институтах» и посвящен разработке и применению инновационной модели кантианской рациональности в отношении проблем современной науки, высоких технологий и совершенствования социальных институтов. Это первый в истории "мегагрантов" России проект по философии, получивший значительные средства - 44 млн рублей - на создание исследовательского международного коллектива и научной лаборатории.
«Значение этой победы для БФУ им. Канта и для российского кантоведения трудно переоценить, - считает научный директор Academia Kantiana, доктор философских наук, профессор Нина Дмитриева. — Прежде всего надо сказать, что это не просто очень престижное, но и совершенно уникальное событие. Процент победивших заявок среди гуманитариев вообще очень маленький, а конкуренция — огромна. В научном отношении у нас тоже достаточно амбициозные планы: мы надеемся придать исследованиям кантовской философии не только актуальность, декларируемую многими коллегами в России и в мире, но в какой-то степени осуществить ее интеллектуальную «перезагрузку».
Биоматериалы для решения острых проблем медицины: сахарный диабет и ожирение
В 2019 году исследователям Базовой лаборатории иммунологии и клеточных биотехнологий БФУ им. И. Канта удалось совершить сразу несколько научных прорывов и продвинуться в решении острых проблем медицины. В частности, ученые БФУ им. И. Канта разработали инновационные биоматериалы, которые можно использовать в производстве нового класса имплантатов для ортопедии, травматологии и хирургии. Такого рода материал с антибактериальным покрытием подавляет развитие инфекций и исключает отторжение организмом имплантов.
Еще одно исследование ученых касается хорошо знакомых каждому человеку заболеваний - ожирения, сахарного диабета, ишемической болезни сердца и многих других. В совокупности, одновременное наличие этих заболеваний у человека получило название метаболического синдрома. Так вот наши исследователи выяснили, по какой причине в организме человека развиваются метаболические нарушения. Такое открытие может быть использовано для диагностики осложнений при ожирении.
Разработали новую методику уничтожения раковых клеток
В 2019 году ученые Центра медицинских биотехнологий БФУ им. И. Канта разработали новую эффективную методику иммунологического уничтожения раковых клеток. Разработка исследователей - экстракорпоральная иммунотерапия должна помочь пораженному онкологическим заболеванием организму бороться с опухолью. Ученые полагают, что из крови нужно выделить лейкоциты и, обработав их иммуномодуляторами, которые придают им противоопухолевые свойства, ввести в проблемную зону. Есть методика, когда лейкоциты подвергаются воздействию не только иммуномодуляторов, но и антигенов. Следующий этап работы состоит в том, чтобы научиться эффективно использовать для лечения онкологических заболеваний донорскую кровь.
Разрабатывали новые методы быстрого обнаружения возбудителей туберкулеза
В 2019 году исследователи БФУ им. И. Канта занимались разработкой новых методов быстрого обнаружения возбудителей туберкулеза и определением их устойчивости к антибиотикам. Физики предложили использовать метод спектроскопии комбинационного рассеяния света для быстрого анализа деактивированных бактериальных клеток. Этот подход позволяет точно определять состав и структуру изучаемого материала по рассеянию света от образца при воздействии лазерного излучения с определенной длиной волны. Предложенный метод от традиционных отличается оперативностью. Вероятно, что в ближайшем будущем время для определения наличия в организме возбудителя туберкулеза и его устойчивость сократится до нескольких часов.
Назван самый эффективный препарат для лечения болезней кишечника
В этом году стали известны результаты первого в мире международного многоцентрового клинического исследования,призванного определить наиболее эффективный препарат для лечения болезней кишечника. Участниками столь грандиозного проекта стали и сотрудники Центра клинических исследований БФУ им. И. Канта.

«Да, во всём мире наблюдается увеличение количества пациентов с неспецифическим язвенным колитом. В Калининграде их гораздо больше, чем в других регионах России. Особенно удручает то, что часто воспалительным заболеваниям кишечника подвержены молодые люди — от 18 до 28 лет», — отмечает профессор Владимир Рафальский, возглавляющий Центр.
Калининградские врачи вместе с учёными из 34 стран мира на протяжении четырёх лет тестировали различные медикаменты для борьбы с этими болезнями. В результате они сумели определить эффективные биологические препараты, которые блокируют воспаление и снижают риск развития осложнений и онкозаболеваний.
Предложили инновационное решение для сокращения младенческой смертности
В 2019 году российским ученым удалось разработать уникальный способ диагностики иммунитета, способный сократить младенческую смертность. Инновационная методика впервые оценивает не только наличие "маркеров", то есть признаков определенных патологий, но и количество этих маркеров. Профессор-исследователь медицинского института БФУ им. И. Канта, заведующий кафедрой клинической иммунологии и аллергологии Высшей медицинской школы, главный педиатр ДГКБ №9 им. Г.Н. Сперанского Андрей Продеус, который является одним из авторов исследования, полагает, что широкое применение новый метод диагностики состояния иммунитета должен получить при неонатальном скрининге, то есть, при анализе крови новорожденных детей.

Ученые выяснили, как замедлить
старение мозга
Ученые нашего университета теперь знают, как замедлить старение мозга. Рецепт достаточно простой — необходимо вести активный образ жизни и ограничить калорийность питания. Доказать это, в том числе, помогли лабораторные мыши.
Одной группе животных ограничили калорийность питания и обеспечили активный образ жизни с игрушками, тоннелями, беговым колесом и большим пространством. Мыши потеряли не более 10 процентов массы тела, при этом у постаревших животных улучшилась синаптическая передача сигналов в мозге, активизировалась кальциевая сигнализация в глиальных клетках. В результате у представителей этой группы сохранился высокий уровень когнитивных способностей. Мозг на уровне синапсов выглядел моложе по сравнению с мозгом сородичей, которые не вели активный образ жизни и не питались умеренно.
Нейроприбор BALALAIKA стал первым в международных соревнованиях ассистивных технологий «Нейротлон - 2019»
Победу в 2019 году в международных соревнованиях ассистивных технологий «Нейротлон» принесла разработка исследователи института живых систем BALALAIKA. Ученые разработали новый интерфейс, оптимизировали программное обеспечение, доработали конструкцию устройства и апробировали свою разработку в режиме реальных соревнований людей с ограниченными возможностями. Сегодня BALALAIKA представляет собой не только устройство, позволяющее человеку оптимизировать свои физические возможности путем мозг-машинного взаимодействия, но и еще и современный медицинский прибор: устройство считывает основные физиологические показатели человека и передает по беспроводным каналам связи на электронные устройства.
Магнитные материалы для медицины, энергетики и промышленности
Использовать магнитные наноматериалы в борьбе с фиброзом печени предложили наши молодые ученые из Лаборатории новых магнитных материалов.

Сегодня существует не так много эффективных методов лечения фиброза печени, при этом все они действуют косвенно, в основном через снижение воспалительных реакций. Конечно, разрабатываются и новые препараты, действие которых направлено непосредственно на регуляторные механизмы образования соединительной ткани. Но несмотря на преимущества новых препаратов, их доставка к клеткам-мишеням все еще остается сложной задачей. Одним из решений может стать использование магнитных наночастиц в качестве переносчиков. Как утверждают исследователи, использование магнитных наноматериалов может стать принципиально новым подходом без недостатков, присущих классическим методам.

В этом году исследователи Лаборатории новых магнитных материалов подготовили целую серию публикаций, посвященных изучению свойств магнитных наноматериалов для создания сенсора для наблюдений за сердцем и деталями машин, для решения важнейших задач медицины, для применения в энергетике.
В поиске антиоксидантов: базилик, ольха и щавель
Что объединяет базилик, кору ольхи и дикий щавель?

"Это прекрасные источники антиоксидантов, необходимых человеку в борьбе со старением и болезнями", — считают исследователи-биологи института живых систем БФУ им.И.Канта.

Наши ученые выяснили, какую дозу микроэлемента селена нужно добавить в базилик, чтобы сделать пряную зелень полезнее и не навредить организму.
Опытным путем нашими исследователями было установлено, что именно кора ольхи обладает химическими соединениями, которые способны снижать риски развития диабета и препятствовать развитию ожирения, проявляют противовоспалительную и антибактериальную активность, и могут использоваться, например, для лечения кандидоза.


А дикий щавель, который кстати распространен в Калининградской области, является не только перспективным источником природных антиоксидантов, но и может быть использован в генной инженерии. Природные полифенольные антиоксиданты, которые он содержит, могут применяться для решения технологических задач и повышения качества выпускаемой продукции в пищевой, косметической и фармацевтической промышленности, в животноводстве.
Ученые института живых систем установили продукт, который способствует повышению физической выносливости организма. Подтвердила свои полезные свойства и высокий потенциал скорлупа кедрового ореха.
Ученые сделали элементы источников нейтронного излучения эффективнее
Ученые МНИЦ "Мегасайенс" БФУ им. И. Канта повысили эффективность работы основного материала рефлекторов - оптических элементов для источников нейтронного излучения. Полученные данные помогут в создании компактных источников нейтронного излучения.
Ученые используют источники нейтронного излучения не только в фундаментальных исследованиях по физике, химии или биологии, но и в сугубо практических целях - в медицине, при разведке нефти, в ядерной энергетике или ядерном оружии. Рефлекторы в таких источниках транспортируют излучение и формируют узконаправленный поток нейтронов высокой плотности. Сегодня все ученые в этой области работают над тем, как увеличить плотность потока нейтронов и эффективно доставить их до исследуемого образца.
"Разрабатываемые нами рефлекторы на базе новых материалов позволят получить большую плотность потока, а также подтолкнуть разработку компактных нейтронных источников. Это позволит существенно развить создаваемую уникальную научно-исследовательскую инфраструктуру установок класса "Мегасайенс". Большая яркость новых источников неизбежно приведет к сокращению времени эксперимента и возможности наблюдения процессов, которые протекают на наноразметровом уровне с высокими скоростями", - рассказал один из авторов работы, научный сотрудник БФУ им. И. Канта Иван Лятун.
Создаем высокотехнологические установки для глобальных и региональных партнеров
В 2019 году физики БФУ им. И. Канта создали по заказу европейского партнера уникальную установку по исследованию наноструктур. Устройство будет применяться в нейтронном центре в Германии. Сумма контракта с исследовательским центром "Юлих" составила 120 тысяч евро. Установка импульсно-лазерного осаждения будет размещена на нейтронном пучке исследовательского ядерного реактора в городе Гархинге в пригороде Мюнхена.

"Это оборудование позволит познать самые первые этапы формирования новых материалов. Мы научились растить и исследовать наноструктуру непосредственно на исследовательском инструменте в широчайшем диапазоне температур (от -260 до +500 oС) в условиях сверхвысокого вакуума", — рассказывает руководитель НОЦ "Функциональные наноматериалы" БФУ им. И. Канта Александр Гойхман.

»
Исследователи БФУ им. И. Канта успешно реализуют крупный наукоемкий проект в рамках ФЦП, продвигающий продукцию Калининградской области в атомную энергетику и химическую промышленность.

Работы выполняются по Соглашению №075-15-2019-1499 от 23 сентября 2019 г на грант по теме: «Организация в Калининградской области нового экологически сбалансированного наукоемкого инновационного промышленного производства сварных труб специального назначения из нержавеющих марок сталей, титановых и жаропрочных сплавов с применением высокоскоростной лазерной сварки и последующей высокопроизводительной термической и химико-термической обработки» (уникальный идентификатор: RFMEFI57817X0252) в рамках реализации мероприятия «Проведение прикладных научных исследований и разработок на создание продукции и технологий».

Реализация проекта такого масштаба, ориентированного на энергетическую безопасность (атомная энергетика) и опережающее развитие (химическое машиностроение), для нашего университета является принципиально новым опытом. В рамках проекта ученые работают над созданием уникального производства по применению лазерной технологии для изготовления сварных труб из нержавеющих сталей, титана и жаропрочных сплавов. Преимущество технологии заключается в сварке с использованием нового поколения мощных оптоволоконных лазеров с высокой стабильностью и плотностью энергии. Метод обеспечивает большую скорость, узкий шов и высокую точность сварки. При этом качество готовой продукции остается очень высоким, а себестоимость — низкой. Сварные трубы начинают конкурировать с бесшовными трубами в изделиях специального назначения, обеспечивают импорт замещение сварных труб для атомной энергетики.

Общий объем инвестиций за три года составил 150 миллионов рублей, включая 75 миллионов рублей субсидии в виде гранта и 75 миллионов рублей в виде софинансирования от Индустриального партнера (ООО «ТЕХНО ТРЕЙД»).
Руководитель проекта Валерий Савин, профессор БФУ имени И. Канта, доктор физико-математических наук:

«Сегодня, когда завершается третий год реализации проекта, когда уже созданы и введены в эксплуатацию три экспериментальных образца и два испытательных стенда на общую сумму более 100 миллионов рублей, можно говорить, что проект состоялся. На полную мощность ведутся исследовательские испытания экспериментального образца автоматической системы управления технологическим процессом (АСУТП) и испытательного стенда химического травления сварных труб на предприятии Индустриального партнера на общую стоимость около 75 миллионов рублей».

Физики меняют представление о Вселенной и темной энергии
В научном журнале European Physical Journal вышла статья профессора, доктора физико-математических наук Артема Юрова и PHD Валериана Юрова, где ученые представили расчеты, согласно которым Вселенная может обладать квантовыми свойствами. Теорию надо еще подтвердить с помощью экспериментов (т.е. наблюдений). Но уже сейчас очевидно, что ученые вплотную подошли к тому, что в корне может изменить наше представление о мироздании.
Именно эта научная публикация о совершенно новой космологической модели развития Вселенной привлекла большое внимание исследователей, а после публикации и в международном агрегаторе научных пресс-релизов EurekAlert и внимание широкой публики. Результатом такого новаторского подхода авторов в совокупности с неожиданными и нетривиальными результатами, изложенными в статье, выложенной в открытый доступ на сайт Европейского физического журнала, стало рекордное количество запросов. На сегодняшний день статью скачали более 12 тысяч раз. По данным библиометрического агрегатора Altmetric, из 243 статей, опубликованных в European Physical Journal C за то же время, статья оказалась на первом месте по скачиванию.
И это далеко не единственный пример, когда исследовательский тандем Валериана и Артема Юровых, производит настоящий фурор в мире науки. Статья наших физиков-теоретиков о волнах-убийцах вошла в ТОП-10 публикаций авторитетного научного журнала Symmetry по результатам конкурса, организованного в честь своего десятилетия и тысячной опубликованной научной статьи.
Физики выдвинули новую теорию "темной энергии"

В продолжение темы изучения Вселенной профессор БФУ им. И. Канта Артем Асташёнок и магистрант Александр Тепляков в 2019 году опубликовали в International Journal of Modern Physics статью в которой дается ответ на вопрос, как работает загадочная «темная энергия» и делается предположение о том, что Вселенная имеет границы.
«То, что наша Вселенная расширяется было обнаружено почти сто лет назад, но как именно это происходит ученые поняли лишь в 90-х годах прошлого века, когда появились мощные телескопы (в том числе орбитальные) и наступила эра точной космологии, - рассказывает Артем Асташёнок. - В ходе наблюдений и анализа полученных данных выяснилось, что Вселенная не просто расширяется, а расширяется с ускорением, которое началось спустя три-четыре миллиарда лет после рождения Вселенной».
Еще один шаг на пути создания нейрохимического компьютера
В 2019 году исследователям БФУ им. И. Канта удалось приблизиться к созданию нейрохимического компьютера. Ученые предложили математическую модель работы нейрохимического компьютера, в основе которой лежит зацикленная химическая реакция. Это поможет разработчикам продвинуться в создании искусственного интеллекта. В публикации наших исследователей представлен способ, как сделать нейрохимический компьютер более компактным и производительным.
Принцип работы нейрохимического компьютера основан на взаимодействии химических осцилляторов - капелек раствора, в которых протекает колебательная реакция Белоусова -Жаботинского. Удивительно, но при определенных условиях состоящая из таких капелек система может реагировать на сигналы извне, приспосабливаясь к условиям окружающей среды. То есть, в известном смысле вести себя разумно. Ученые возлагают очень большие надежды на такие системы, поскольку они способны стать, если не заменой существующим обычным компьютерам, то хорошей альтернативой им. Ведь нейрохимическому компьютеру не нужно электричество, ему не страшны вирусы.

В 2019 году профессор БФУ им. И. Канта Ванаг опубликовал статью в научном журнале Chaos, где представил схему такого компьютера. Также там была представлена математическая модель его работы.
ТОП-10 научных фото 2019
Лаборатория новых магнитных материалов
Лаборатория новых магнитных материалов
Лаборатория новых магнитных материалов
Лаборатория новых магнитных материалов
Лаборатория новых магнитных материалов
Лаборатория новых магнитных материалов
Лаборатория новых магнитных материалов
Институт живых систем
Лаборатория новых магнитных материалов
Лаборатория новых магнитных материалов
Left
Right