Заведующий лабораторией биомедицинских нанотехнологий МИЭТ: Мы приблизились к возможности быстрого излечения самых серьезных болезней
Ученые МИЭТа представили мировому научному сообществу результаты новейших исследований взаимодействия нанокомпозитных материалов с кровью и клетками сердца. Результат подобного взаимодействия – восстановление миокарда после инфаркта через два-четыре месяца. Кандидат физико-математических наук, заведующий лабораторией биомедицинских нанотехнологий Института биомедицинских систем (БМС) МИЭТ Александр Герасименко: – Мы приблизились к возможности эффективного и быстрого излечения самых серьезных болезней посредством лазерных технологий и нанокомпозитных материалов. Лазерная наносварка – на старте Миокард – мышца, отвечающая за ритмическое сокращение и расслабление сердца, обеспечивая нормальное кровообращение организма. Сердце генерирует электрический ток, под его воздействием происходит сокращение, пояснил Александр. Ученые БМС создали электропроводящие конструкции, заплатку для лечения инфаркта миокарда. Значение ее электропроводности соответствует электропроводности миокарда. Это открытие специалисты МИЭТа представили в январе 2021 года. Но исследования по созданию нанокомпозитных материалов они начали больше 10 лет назад. – Подобными изысканиями занимались лучшие ученые мира. Однажды к нам с моим научным руководителем Виталием Марковичем Подгаецким пришел заведующий кафедрой, а ныне директор Института БМС Сергей Васильевич Селищев. Он поделился свежими данными в этой сфере, мы поняли, что наноматериалами можно управлять с помощью лазерного излучения, – рассказал Александр Герасименко. Поначалу изучали взаимодействие различных видов излучений с разными материалами. Александр в 2010 году защитил диссертацию по защите глаза и чувствительной электронной аппаратуры от мощного лазерного излучения с помощью наноматериалов. В процессе кропотливых исследований пришли к выводу, что такие наноматериалы можно объединить с белками или другими биоматериалами лазером и получить реальный фрагмент для восстановления живого организма. Одним из направлений применения биосовместимых наноматериалов стала лазерная наносварка. А ведь тогда в России этим никто не занимался. Но есть разница? Метод зашивания разрезов после операций не посредством иглы и нити, а получением швов тканей наносваркой. Это было начало! Креатив 37-летний Александр Герасименко, один из создателей крайне перспективного направления по разработке несравненно более эффективных способов излечения самых опасных болезней, – человек скромный. Он говорит о команде, сотрудничестве с другими НИИ. Да, без этого столь масштабные открытия сделать невозможно. Но в группе работают люди, высококлассные специалисты. Сам Александр – сибиряк, приехал в Зеленоград поступать в МИЭТ из далекого Нефтеюганска. Считает, что креативное мышление в нем начал развивать отец, занимавшийся научными разработками в нефтяной сфере. Кстати, паренек был отнюдь не «ботаником», увлекался борьбой, но математика и физика стали основой. Получив аттестат, юноша поступил в три института и выбрал зеленоградский. Серьезной наукой занялся уже на третьем курсе, при этом приезжал на учебу из общежития на роликах. С 25 лет четыре года подряд руководил тремя проектами, связанными с поиском и развитием инновационных кадров в стране. Стал обладателем гранта, а кроме того, и стипендии президента России для поддержки молодых ученых, аспирантов, а потом и кандидатов наук. Adieu, инфаркт! В прошлом году Институт БМС представил новый нанокомпозитный материал и метод 3D-печати нанокомпозитов. Эта разработка не имела аналогов в мире по эффективности и цене, будучи в несколько раз дешевле. – Мы выяснили физический механизм объединения наночастиц углерода в заданную структуру под воздействием лазерного излучения с определенным технологическим режимом. А потом выяснили, как этот процесс проходит в присутствии основных белков организма – к примеру, альбумина, белка крови и др. В результате получаются фрагменты, потенциально способные взаимодействовать с биотканями, – пояснил Александр Герасименко. Работа была сложнейшая, приходилось решать комплекс, казалось бы, мало совместимых междисциплинарных задач. В команде работали физики и химики, биологи, медики. Они активно сотрудничают с МГМУ имени Сеченова, НИИ эпидемиологии и микробиологии имени Гамалеи и др. Наконец, в прошлом году миру показали заплатки на поврежденные части сердца. Но сегодня стали известны и представлены результаты исследований взаимодействия этих композитных материалов с кровью и клетками сердца. – Сердце опоясано коронарными сосудами, там чаще всего и происходит инфаркт. Задача – оживить эту область сердца с помощью клеток, в том числе клеток самого пациента. Живые клетки помещаются в отмершую часть миокарда с помощью данной конструкции. Она должна быть пористой, электропроводящей и совместимой с тканями сердца, сокращаясь вместе с ним. Мы обнаружили, что благодаря этим заплаткам через два-четыре месяца миокард восстанавливается, а сама заплатка растворяется. По словам Александра Герасименко, исследования финансировались в контексте проекта Министерства образования и науки РФ. Для внедрения данных результатов проект должен получить статус опытно-конструкторского. Это уже епархия министерства промышленности и торговли. Перспективы? Активно будут создаваться медицинские приложения для развития биоэлектроники. Что даст возможности разработать в России действенные методы для излечения, например, болезни Альцгеймера, онкологии и др. Наука. Но у Александра есть и семья, двое маленьких детей. Пятилетний сын уже интересуется микроскопом. – И спортом занимаюсь, иначе голова варить не будет. Так что перспектив хватает, – поделился Александр Герасименко. Владимир РАТМАНСКИЙ
