В Томском политехническом университете (ТПУ) в 2021 году на средства мегагранта правительства РФ будет создана лаборатория пьезо- и магнитоэлектрических материалов. Возглавит ее профессор Университета Авейру (Португалия) Андрей Холкин. В лаборатории ученые будут создавать материалы, способные адресно контролировать экспрессию генов, решать задачи регенерации тканей и локального ингибирования роста клеток, а также управляемой доставки лекарств в клетки и ткани. В перспективе их можно будет использовать в медицине для подавления роста раковых клеток и борьбы, например, с атеросклерозом.
По словам директора Научно-исследовательского центра «Физическое материаловедение и композитные материалы» ТПУ Романа Сурменева, в проекте будут задействованы ученые из нескольких научных коллективов Томского политеха, Сибирского государственного медицинского университета и Института химической биологии и фундаментальной медицины СО РАН.
Последние несколько лет некоторые виды пьезополимеров начали использовать в медицине. А вот магнитоэлектрические материалы пока находятся на стадии фундаментальных исследований, в клинической медицине еще не используются. Но благодаря своим свойствам они крайне перспективны в качестве материалов для имплантатов и управляемого воздействия на различные типы клеток: стволовые, раковые и другие. В новой лаборатории мы будем вести фундаментальные исследования и синтезировать новые материалы, — поясняет Роман Сурменев.
По его словам, в перспективе такие материалы можно будет использовать для лечения заболеваний, требующих восстановления нервной и гладкомышечной ткани. Кроме того, пьезо- и магнитоэлектрические материалы могут использоваться в качестве имплантируемых источников энергии для активации биологических процессов — например, в мозге или для питания кардиостимуляторов взамен батарей, имеющих ограниченный срок эксплуатации.
Если говорить о фундаментальной части проекта, нам предстоит установить наиболее перспективных составы материалов, их структуру, которые отвечают задачам клинической медицины. Нужно выяснить, каким образом осуществлять контроль за экспрессией определенных генов, какие факторы на это влияют, и какие условия должны быть созданы. Также нужно понять, каким образом мы можем адресно управлять адгезией клеток и деадгезией бактерий в результате магнитоэлектрического эффекта пьезоактивных материалов, — говорит ученый.
Общая сумма поддержки по мегагранту составит 90 млн рублей на три года. На средства гранта будет закуплено новое оборудование, необходимое для исследований, включая источники постоянного и переменного магнитного поля, установку для микроволнового синтеза, а также комплектующие для монтажа небольших приборов для изучения пьезоотклика материалов.
