Расставим приоритеты

Разработки для ядерной и персонализированной медицины

В рамках стратегического проекта «Инженерия здоровья» ученые создают линейку отечественных радиофармпрепаратов для диагностики и терапии онкологических заболеваний. Так, разработан радиофармпрепарат для точной диагностики рака простаты на основе радиоактивного изотопа технеций-99м. Он в разы дешевле существующих аналогов и более прост в изготовлении.

«Препарат состоит из изотопа технеция, а также молекулы белка, чувствительного к особому ферменту на поверхности клеток рака простаты. Белок обнаруживает в организме этот фермент, а изотоп работает для врачей как сигнальный маячок, указывая местонахождение раковых клеток. Первая фаза клинических испытаний на базе НИИ онкологии Томского НИМЦ подтвердила эффективность и безопасность нового препарата», — комментирует руководитель стратегической ставки «Инженерия здоровья» Владимир Чернов.

Планируется, что для использования в клинической практике препарат будет готов к концу 2023 года. Он поможет более эффективно проводить диагностику и отбирать пациентов для дальнейшего своевременного лечения с использованием препарата на основе изотопа лютеция-177.

Еще одно направление — разработка высокоспецифичных отечественных радиофармпрепаратов для диагностики рака молочной железы. Они создаются на основе альтернативных каркасных белков (протеинов), которые обладают оптимальными свойствами для переноса изотопа к опухолевому антигену, расположенному на поверхности опухолевой клетки. Протеины используются в качестве нацеливающих модулей и воздействуют на рецепторы эпидермального фактора роста второго типа у больных раком молочной железы.

«Наша ближайшая задача — разработка оптимального диагностического метода, который поможет одномоментно оценивать распространенность опухолевого процесса и определять молекулярные характеристики выявленных очагов. На базе НИИ онкологии уже прошли клинические исследования трех высокоспецифичных радиофармпрепаратов. Выбрано наиболее перспективное соединение для дальнейшей разработки. На основе этой молекулы планируется создать радиофармпрепарат, доступный для использования во всех онкологических учреждениях страны», — подчеркивает Владимир Чернов.

Также в этом году при поддержке программы ученые ТПУ разработали технологию изготовления имплантатов нового поколения для челюстно-лицевой хирургии полного цикла. Это совместный проект политехников и их коллег из НИИ онкологии. Имплантаты изготавливаются из фторсодержащих полимеров при помощи 3D-печати по данным компьютерной томографии. Технология полностью отечественная: от исходного сырья до производства готового изделия. С использованием новых имплантатов уже успешно прооперированы первые пациенты.

От арктического топлива до водородных технологий

Стратегический проект «Энергия будущего» реализуется по ключевым направлениям развития энергетических технологий. По направлению, связанному с развитием традиционных технологий энергетики, были разработаны технологии мультитопливных композиций, в том числе созданы рецептуры различных видов топлива, которые включают низкосортное сырье и отходы. Синтезированное смесевое топливо имеет сравнимые с коммерческим топливом технические характеристики, его использование позволит снизить долю вредных выбросов.

«Вовлечение низкосортного сырья и отходов в производственные циклы — важный аспект в развитии энергетики четвертого поколения. Так, ученые нашего вуза разрабатывают перспективную технологию переработки автомобильных покрышек. На данном этапе они совместно с промышленным партнером отрабатывают методику очистки технического углерода, который является продуктом переработки покрышек, для его повторного использования в производстве шин», — рассказывает руководитель стратегической ставки «Энергия будущего» Александр Пак.

Также политехники занимаются созданием рецептур моторного топлива, которое может использоваться в условиях Арктики. Разработан цикл технических решений, в том числе созданы катализаторы для получения низкозастывающего топлива.

В области перспективных водородных технологий разработан опытный образец автоматизированного комплекса для аттестации свойств материалов и апробации систем по очистке, компримированию и хранению водорода. Еще один проект в этом направлении — модернизация методики получения протонообменных мембран для топливных элементов и электролизеров. Технология импортозамещающая, созданные мембраны демонстрируют сравнимые, а в чем-то даже превосходящие, характеристики по сравнению с лучшими зарубежными аналогами.

Ключевой результат этого года по проектам, связанным с возобновляемыми источниками энергии, — создание опытного образца геотермальной тепловой электростанции мощностью 25 киловатт. Подобные станции можно будет использовать на отдаленных территориях без централизованного энерго-снабжения.

Важный аспект развития перспективных и водородных технологий — переработка углекислого газа и метана, которые вызывают парниковый эффект. Перед мировым научным сообществом стоит задача получения эффективного катализатора для этого процесса. Ученые ТПУ разработали линейку стабильных катализаторов на основе карбид-вольфрамового носителя и наночастиц никеля. Апробация катализатора показала, что он позволяет осуществлять конверсию свыше 90 %.

«Большое внимание в рамках стратегической ставки уделяется также вопросам цифровизации. В частности, университет реализует проект, который позволяет проводить автоматическую адаптацию параметров цифровых двойников нефтяных и газовых месторождений. Это важно для прогноза добычи нефти, газа и для развития геотермальных технологий», — отмечает Александр Пак.

В следующем году ученые планируют усилить работу в области экологических аспектов энергетики. Будет усилено направление переработки отходов, извлечения ресурсов из низкосортного сырья, а также его внедрения в производственный цикл.