Томский государственный университет ведет научные исследования широким фронтом. Сегодня "Поиск" расскажет о последней находке палеонтологов, о достижениях химиков, помогающих фармацевтам, а также о проекте физиков, математиков и биологов, объединившихся в интересах медицины.

По косточкам
Палеонтологи Томского госуниверситета нашли рекордную концентрацию костей мамонтов в России. Ученые и студенты геолого-географического факультета ТГУ месяц вели раскопки в Новосибирской области на одном из крупнейших захоронений мамонтов в Евразии. В урочище Волчья грива останки этих древних животных и раньше находили в большом количестве. Но на этот раз исследователи наткнулись на глубокий костеносный уровень, о существовании которого никто не подозревал. На глубине примерно от 1,7 до 2,1 метра палеонтологи обнаружили кости детенышей и взрослых мамонтов, которые были значительно крупнее, чем их сородичи, жившие позднее.

- Первоначально мы вскрыли два костеносных уровня (это типично для Волчьей гривы), нашли много интересных экземпляров, и казалось, что там больше ничего уже нет, - рассказывает руководитель лаборатории экосистем мезозоя и кайнозоя Сергей Лещинский. - Через неделю собирались отправиться домой, но, по негласным правилам, необходимо проверить подстилающие отложения как минимум на два штыка лопаты. Вскрыли в одном месте, в другом и поняли, что еще 10 дней раскопок нам обеспечены.

Начав углубляться, палеонтологи обнаружили костеносные отложения с такой высокой численностью останков, которая ни на Волчьей гриве, ни в каком-либо другом месте на территории России не упоминается. Концентрация на один квадратный метр, при толщине отложений до полуметра, местами превышала 100 находок - позвонки, ребра, кости конечностей и т.д.

По словам С.Лещинского, останки шерстистых мамонтов, найденные на столь глубоком для Волчьей гривы уровне, отличаются очень хорошей сохранностью. Они были накрыты слоем глины и песка в небольшой промоине спустя несколько лет после смерти животных. Важно отметить, что обнаружено относительно много анатомических сочленений, которые помогут палеонтологам получить больше информации о месте и причинах гибели найденных ими особей, а также определить их возраст, размеры и т.д.

Палеонтологи предполагают, что кости самого нижнего уровня принадлежат животным, приходившим на Волчью гриву за несколько тысяч лет до тех мамонтов, остатки которых разные ученые находили начиная с 1960-х годов, то есть с момента обнаружения "кладбища" мегафауны.

- Среди самых крупных фрагментов - бедро длиной 1 метр 15 сантиметров, - говорит Сергей Лещинский. - Вероятно, оно принадлежало самцу мамонта возрастом 45-50 лет, вес которого составлял 5-6 тонн или даже больше, а высота с учетом мягких тканей превышала 3 метра. Его останки, возможно, пролежали в толще пород 20-25 или даже 30 тысячелетий. Точнее можно определить при помощи радиоуглеродного анализа, на который мы планируем отправить часть находок.

Как считают ученые, большая разница в размерах между мамонтами из нижнего и более высоких уровней объясняется тем, что на заключительном отрезке периода своего существования этот вид животных испытывал мощное давление неблагоприятных факторов среды обитания. Судя по тому, что на многих останках поздних мамонтов присутствуют признаки остеодистрофии, животные страдали от минерального голодания. Именно это приводило их на зверовые солонцы, подобные Волчьей гриве, где спустя десятки тысячелетий палеонтологи ТГУ нашли останки самых крупных млекопитающих планеты.

На Волчьей гриве ученые и студенты выявили не только останки мамонтов (минимум 8 особей). Из 785 обнаруженных находок некоторые зубы и кости принадлежат бизону, лошади, хищникам (вероятно, лисе или песцу) и грызунам. По мнению исследователей, это лишь малая часть того, что скрывает Волчья грива. На самом же деле в месте, которое было для мамонтов минеральным оазисом, под земной поверхностью могут находиться еще останки сотен или даже тысяч особей.

Видео доступно на сайте ТГУ http://www.tsu.ru/news/paleontologi-tgu-kladbishche-mamontov-priotkrylo-z/.

Формула равновесия
Ученые международной лаборатории моделирования физических процессов в биологии и медицине ТГУ создают первую в мире трехмерную физико-математическую модель вестибулярного аппарата человека, которая поможет больным подбирать индивидуальные настройки вестибулярных имплантов, а также улучшит технологию изготовления этих устройств. Вестибулярный аппарат человека - сложная система, отвечающая за равновесие и ориентацию в пространстве. Нарушения в его работе могут привести к полной потере возможности двигаться, при этом вестибулярные расстройства встречаются довольно часто: они поражают каждого десятого человека в преклонном возрасте, а также могут быть вызваны травмами и заболеваниями мозга. Частично восстановить утраченную функцию способны вестибулярные импланты, однако пока в мире проведено всего 11 операций по их установке. - Вестибулярные импланты, как и любые искусственные органы, пока еще далеки от совершенства, - рассказывает заместитель руководителя лаборатории проректор ТГУ Владимир Демкин. - Их передаточная функция, то есть способность передавать импульс в мозг по нервным каналам для восстановления функциональности вестибулярной системы, не стопроцентна. А именно от этого показателя зависит, правильно ли мозг воспримет сигналы от импланта.

По словам В.Демкина, каждому пациенту необходима персональная настройка импланта, это касается и частоты, и формы передаваемых импульсов. Недавно руководитель международной лаборатории ТГУ Герман Кингма вместе с коллегами из Нидерландов, Австрии и Швейцарии высказал предположение о том, что различная электрическая стимуляция вестибулярного нерва способна заметно менять даже походку больного. Однако до сих пор не существует прямых методов измерения передаточной функции, а косвенные измерения, например вестибуло-окулярного рефлекса, не дают достоверной информации. Эффективным методом для решения задачи совершенствования импланта является математическое моделирование. Детализированная модель вестибулярного аппарата, которая разрабатывается в ТГУ, поможет решить эту проблему. Международная лаборатория моделирования физических процессов в биологии и медицине была создана в 2014 году на физическом факультете ТГУ в рамках сотрудничества с Университетом Маастрихта (Нидерланды). В исследованиях лаборатории задействованы ученые СибГМУ и НИИ фармакологии и регенеративной медицины им. Е.Д.Гольдберга. Лаборатория входит в состав САЕ "Институт биомедицины" ТГУ. - В лаборатории разработана комплексная физико-математическая модель, в которой учитываются анатомические особенности строения внутреннего уха, гемодинамика сосудов головного мозга, чувствительность живой ткани к электрическим импульсам, - пояснил Владимир Демкин. Проректор подчеркнул, что пока остается актуальной проблема проверки полученных с помощью численного моделирования результатов. Для этого ученые лаборатории и их коллеги из других стран проводят тестирование пациентов, уже перенесших установку имплантов. Они пытаются найти стратегии оптимальной стимуляции вестибулярного нерва.

Без последствий
Ученые Института проблем химико-энергетических технологий СО РАН (Бийск) при участии коллег из Томского государственного университета разработали универсальный препарат для лечения болей различного происхождения, получивший название "тиовюрцин". Главная особенность нового анальгетика - отсутствие побочных эффектов, характерных для стероидных и нестероидных противовоспалительных средств. - В качестве сырья для нового лекарственного препарата используется глиоксаль - вещество, промышленная технология синтеза которого разработана химиками Томского госуниверситета, - рассказывает директор ИПХЭТ Сергей Сысолятин (выпускник химфака ТГУ). - На основе глиоксаля производятся также и высокоэнергетические соединения. На промежуточной стадии синтеза мы изымаем малую часть субстанции, дорабатываем и получаем лекарственный препарат с прекрасными фармакологическими характеристиками. Доклинические испытания, проведенные на базе НИИ фармакологии и регенеративной медицины им. Е.Д.Гольдберга (Томск), показали, что новый анальгетик купирует болевые синдромы различной этиологии, имеет более длительный период действия, нежели другие обезболивающие лекарства, но при этом не оказывает токсического воздействия на организм.

Согласно заключению экспертов, тиовюрцин соответствует требованиям IV класса опасности - "вещества малоопасные". Степень его токсического воздействия на организм по тяжести сравнима разве что с перееданием. Кроме того, при длительном введении препарата (28 суток) не развивается лекарственная зависимость, не страдает дыхание, нет стимулирующего эффекта на центральную нервную систему, что указывает на отсутствие морфиноподобного воздействия. - Я думаю, что новая технология бийского института - это большой шаг вперед для современной фармакологии, - говорит профессор ТГУ, замдиректора ИПХЭТ СО РАН, директор ТП "Медицина будущего" Александр Ворожцов. - Ранее использование глиоксаля носило преимущественно оборонный характер. Лишь в последние годы подобные химические соединения начали рассматриваться с точки зрения применения их в медицине. Сейчас эта тема обсуждается в научно-медицинской литературе, но приоритетные публикации по ней, а теперь и практические наработки есть только у российских ученых. Добавим, что доклинические испытания нового препарата находятся на завершающей стадии. На разработку уже получен патент. Совместный проект бийских и томских ученых планируется к реализации в рамках ФЦП "Развитие фармацевтической и медицинской промышленности Российской Федерации на период до 2020 года и дальнейшую перспективу".

Подготовили Елена Фриц и Елена Кирсанова.

Похожие новости

  • 08/09/2016

    В Томске зарубежные эксперты познакомились с производством наночастиц

    ​Участники конференции HEMs - 2016 "Высокоэнергетические материалы: демилитаризация, антитерроризм и гражданское применение", проходящей в Томском государственном университете (ТГУ), побывали на производстве наночастиц.
    1870
  • 25/05/2017

    «Физика рака» — ученые обсуждают в Томске «раковое цунами», накрывающее человечество

    На Международной конференции «Физика рака: трансдисциплинарные проблемы и клинические применения», которая проходит в эти дни в МКЦ ТПУ, прозвучит почти 50 пленарных докладов ученых России и зарубежных стран — США, Израиля, Франции, Германии, Китая, Греции, Италии, Словении, Сербии.
    2057
  • 04/09/2017

    Томские ученые разработали новую программу «Медицина будущего»

    ​Ученые ТГУ и Института физики прочности и материаловедения СО РАН разработают новую комплексную программу для технологической платформы "Медицина будущего". Такое решение было принято на форуме "Армия-2017", в рамках которого прошел круглый стол об аддитивных технологиях в медицине.
    2054
  • 25/10/2019

    Василий Ярных: благодаря РНФ наше направление науки развилось в России просто с нуля

    ​Недавно стало известно, что нейробиологи из Томска под руководством профессора Василия Ярных планируют использовать новый подход для исследования повреждений головного мозга у пациентов с болезнью Паркинсона.
    551
  • 20/10/2016

    Атомщики Сибири обсуждают в ТПУ термоядерный синтез и развитие ядерной медицины

    ​В Томском политехническом университете проходит VII школа-конференция молодых атомщиков Сибири. В течение трех дней молодые ученые из России и стран ближнего зарубежья будут обсуждать вопросы ядерной безопасности, развитие ядерной медицины, термоядерный синтез, а также реализацию проекта по созданию топлива и реакторов нового поколения "Прорыв".
    2508
  • 29/01/2018

    3D – принтеры для печати сердца будут стоять в каждой клинике

    ​Аортальный стеноз, коарктация аорты, транспозиция магистральных сосудов, тотальная аномалия впадения легочных вен, тетрада Фалло — в современной медицине насчитываются десятки видов пороков сердца, которые бывают как врожденными, так и приобретенными.
    1629
  • 29/08/2017

    Биологи ТГУ обследуют водоемы в Арктике по заказу нефтяников

    ​Биологический институт ТГУ и компания ООО "Лукойл-Коми" приступили к реализации совместного проекта, нацеленного на обеспечение экологической безопасности водных объектов нефтегазоносных районов Арктики и прилегающих к ней территорий.
    1307
  • 23/04/2019

    Лауреат премии «Глобальная энергия» Сергей Алексеенко возглавил центр «Экоэнергетика 4.0» в ТПУ

    В Томском политехническом университете (ТПУ) создан Научно-образовательный центр «Экоэнергетика 4.0». В нем исследователи разрабатывают технологии по «превращению» низкосортного угля, отходов агропромышленного комплекса и деревообработки в экологичный источник тепла и электричества.
    712
  • 10/01/2018

    Открытый томскими учеными динозавр получил имя сибиротитан

    ​В журнале Geobios вышла статья исследователей ТГУ, СПбГУ и Зоологического института РАН с описанием нового рода и вида динозавров. Остатки ископаемого животного, относящегося к отряду самых крупных травоядных ящеров – зауропод, ученые обнаружили во время экспедиции 2008 года.
    1207
  • 22/01/2018

    Бразильские ученые исследуют свойства материалов, созданных в ТГУ

    ​Томский государственный университет и Университет Сан-Паулу (Бразилия) подписали соглашение о сотрудничестве в научном исследовании по получению и изучению новых полимерных материалов. Одним из главных направлений взаимодействия ученых станет работа по созданию модифицированных материалов и покрытий для биомедицины и промышленности.
    1118