​​4 ноября 2020 года Сибирский федеральный университет отмечает 14 лет. За эти годы учёные вуза выполнили
свыше 5 000 научных проектов.  10 из них однозначно претендуют на то, чтобы поменять мир.

Научный СФУ в цифрах:

  • 80 научных лабораторий
  • ежегодно более 500 научно-исследовательских проектов
  • по 60 научным направлениям.
  • 70 фундаментальных проектов и 400 прикладных работ
  • 21 малое инновационное предприятие как в сфере технологий, так и в сфере консалтинговых и сервисных услуг
  • свыше 100 патентов на изобретения ежегодно
  • свыше 1 млрд средств, заработанных за счёт научных исследований

1. Расшифровка генома


 
 


Начнём с открытия мирового уровня. Нашим генетикам удалось расшифровать геном лиственницы. Ядерные геномы хвойных имеют громадный размер, в 4–9 раз превыщающий геном человека и состоящий на 70–80 % из высокоповторяющихся элементов. Это в значительной степени затрудняет их анализ, и в мире существуют только две команды учёных, сумевших расшифровать геном хвойного дерева.

Немаловажно, что секвенирование полных геномов важных биологических видов – это всё ещё очень дорогостоящий и трудоёмкий процесс. И проведение таких исследований требует не только новейшего специализированного оборудования и реактивов, но и умения обрабатывать огромные объёмы данных. Нашим специалистам удалось разработать и реализовать уникальную методику поэтапной сборки генома «по частям», которая позволяет обойти ограничения современных ассемблеров (программ-сборщиков генома).


 
 

Полученная сборка генома закладывает основу для проведения многих исследований. Её можно использовать для разработки панелей информативных маркеров и, например, контролировать посевной материал для восстановления лесов. Такие базы нужны и для идентификации происхождения растительного материала в борьбе с нелегальными рубками и нелегальным оборотом древесины.

 


2. Наноконтейнер для лекарств

 
 


А это открытие, между прочим, вошло в рейтинг самых «горячих» статей в 2020 году, опубликованных в журнале Королевского Химического Сообщества Physical Chemistry Chemical Physics. Учёные СФУ вместе с коллегами из Швеции и США изучили оптические свойства металлических нанооболочек атомарного размера.

Интерес к таким формам наночастиц связан с тем, что их можно использовать в качестве безопасных «контейнеров», в которые можно «упаковать» лекарственный препарат. После попадания в организм человека оболочки наночастиц разрушаются, например, лазерным излучением и высвобождают лекарственное средство. Этот вариант снимает проблему системной нагрузки на организм — «упакованный» в оболочку наночастицы препарат бьёт точно в свою мишень — поражённый заболеванием орган, не задевая здоровые ткани.

Эта работа международной научной группы — часть большого цикла, в котором будут исследоваться оптические свойства наночастиц с «нестандартными» размерами, слишком большими для квантово-химических расчётов и слишком маленькими для классических методов современной оптики.


 


 


3. Агроспасатели


 
 


Биотехнологи СФУ придумали, как защитить сельскохозяйственные растения от различных патогенов, приводящих к снижению или потере урожая. Для решения этой задачи они разработали композит из биополимерных частиц, который планируется выпускать в виде прессованных таблеток и гранул.

В отличие от традиционных агротехнологических схем, подразумевающих обработку зерна, почвы, а затем и развивающихся растений фунгицидами, гербицидами и инсектицидами несколько раз за сезон, разработанное средство помещается в почву однократно перед посадкой, и работает весь вегетативный период. Такой эффект обеспечивает особый полимер, полученный в лаборатории новых биоматериалов под руководством доктора биологических наук, заведующей базовой кафедрой биотехнологии Татьяны Воловой. Этот полимер способен медленно деградировать в почве, постепенно освобождая действующее вещество, обеспечивающее охрану здоровья растений.

Эти «лекарства от болезней растений» уже прошли лабораторные испытания. Токсины, высвобождающиеся в микродозах, не накапливаются в модельных растениях (пшенице, ячмене, свёкле и томатах), но показали свою эффективность против ряда растений-сорняков и возбудителя наиболее опасного заболевания злаковых — фузариоза.

 


 


4. Термосы для скважин

Географическое положение СФУ располагает к исследованию северных территорий России и созданию проектов для развития Арктики. Наши учёные предложили ноу-хау – уникальный термокейс для буровых скважин, который поддерживает температуру вокруг скважины в заданных диапазонах, что, в свою очередь, увеличивает срок эксплуатации скважин в районах с мёрзлыми породами.

Этот термокейс активного типа, и человек может управлять происходящими процессами в системе «скважина — мёрзлая порода». Происходит это за счёт использования термоэлектрических модулей, основанных на применении термоэлектрического эффекта Пельтье — возникновении разности температур при протекании электрического тока.




 


 


 


5. Пожиратели нефти


При этом наши учёные беспокоятся не только о модернизации процесса добычи нефти, но и о защите окружающей среды от загрязнения нефтепродуктами. Так, они создали «пожирателя» нефтепродуктов – специальный сорбент для сточных вод, который основан на живых бактериях, обладает свойством биоокисления и способен «переварить» компоненты нефтепродуктов.

Путём физико-химического анализа учёные составили досье на нефтепродукты стоков различных предприятий и подобрали сорбенты, способные улавливать токсиканты, которые раньше не попадали в ловушки технических систем отчистки сточных вод.

Новый биосорбент представляет собой небольшие гранулы, удобные в использовании в промышленных масштабах.

 


 


 


 


6. Тестовые биосистемы

Еще одна группа Института фундаментальной биологии и биотехнологий СФУ, зарекомендовавшая себя на международном уровне, занимается созданием биолюминесцентных биотестов на основе светящихся бактерий для изучения токсичности в разных средах. Автор нового направления биолюминесцентного анализа — ферментативного биотестирования токсичности – доктор биологических наук Валентина Александровна Кратасюк. При помощи тест-системы с применением иммобилизованных ферментных препаратов на основе люциферазы светляков и бактерий «Энзимолюм» можно производить экспресс-оценку химического и бактериального загрязнения почвы, биологических жидкостей, продуктов питания. Биолюминесцентные ферментативные биотесты — чемпионы по скорости и качеству оценки.


 


 


 


 


7. Новый сплав


 
 


Мы привыкли, что громкие события в судостроительной отрасли — это закладка судна, спуск его на воду или подъем флага. Но нередко бывает так, что о важном не трубят на всех углах — просто где-нибудь в лаборатории ученые после многолетних исследований, наконец, добиваются успеха. А потом результат их работы начинает серьезно влиять на отрасль, закладывая новые тенденции и постепенно меняя ее лицо.

Так, группа учёных-материаловедов Сибирского федерального университета в сотрудничестве со специалистами РУСАЛа разработали недорогой высокопрочный сплав алюминия и магния, легированный добавками скандия и циркония. Уникальные свойства сплава, обусловленные, в частности, минимальным вовлечением в сплав скандия, делают его оптимальным для использования в судо-, авиа- и автомобилестроении.

Разработанные новые сплавы системы Al-Mg содержат минимальное количество скандия, что при сохранении ключевых свойств позволяет сократить себестоимость производства тонны экономнолегированного сплава более чем на $3000.


 


 


8. Интернет на Север

 

Сегодня нам сложно представить мир без интернета. Несмотря на это, почти 60% территории России до сих пор не имеет доступа к широкополосному интернету. И с этим вызовом работают наши учёные. Они разработали усилители антенных решеток, которые позволят Интернету «добраться» до отдаленных уголков России и даже до Крайнего Севера. Усилители также позволят решить множество задач по организации широкополосного доступа к Интернету и мультимедиа в условиях геологоразведки, спецопераций и полевых медицинских лагерей.

Прибор будет ловить слабый сигнал какого-либо оператора, усиливать его и доводить до приемлемого уровня широкополосного доступа. При помощи разработки можно будет организовать видеонаблюдение, охрану, автоматизировать промышленные и сельскохозяйственные предприятия.


 


 


 


9. Сейсморазведка по-новому

Новую уникальную технологию поиска нефти, металлических руд и других полезных ископаемых разработали учёные Сибирского федерального университета, притом аналогов разработке сибирских исследователей нет ни в России, ни за рубежом. В СФУ был собран лёгкий, мобильный пассивный прибор, который анализирует и электромагнитные, и сейсмические шумы Земли. Если на исследуемом участке есть какая-либо залежь, в приборе возникает корреляция, соответственно, на этой площадке можно вести работы, например, бурить. Этот прибор может сделать геологоразведку более эффективной и позволит вести её в труднодоступной горно-таёжной местности. Кроме того, в два-три раза сократить время поиска ископаемых.


 


 


 


 

10. 3D-печать костей

В СФУ трудятся над разработкой, которая может полностью изменить подходы к лечению переломов костей во всем мире. Здесь создают костные имплантаты из биополимеров на 3D-принтере. За основу берут уникальный биополимер «Биопластатан», затем печатают на 3D-принтере имплантат по индивидуальным параметрам и помещают его в организм на место поврежденной кости. Постепенно на поверхность имплантата оседают остеобласты — клетки, задача которых — восстановление и обновление костной ткани. Остеобласты закрепляются на имплантате и начинают формировать костную ткань.

Когда проект будет реализован, технология поможет миллионам людей. Представьте: вместо металлического штыря пациент получит новую кость. Притом технологию можно использовать не только для лечения. Проект способен помочь изменить внешность: удлинить ноги, исправить искривление, нарастить скулы, причем, спустя какое-то время это уже будут не имплантаты, это будет естественная кость.


 


 


 
 

Источники

14 лет научных открытий
Сибирский федеральный университет, 05/11/2020

Похожие новости

  • 03/07/2019

    Биолюминесцентные тесты откроют дорогу нанометериалам в медицину

    ​Ученые ФИЦ «Красноярский научный центр СО РАН» разработали новое перспективное применение биолюминесцентных биотестов: с их помощью можно исследовать свойства наноструктурных материалов. Используя методы, основанные на свечении морских бактерий и их ферментативных реакций, специалисты оценили и сравнили токсичность и антиоксидантную активность наночастиц — фуллеренолов, водорастворимых производных фуллеренов, и выяснили, что эти свойства зависят от количества кислородсодержащих заместителей на их поверхности.
    635
  • 05/10/2018

    Бокоплав-кузнечик выживает в «горячей» воде за счет неверного жиросжигания

    Устойчивость к высокой температуре во многом зависит от способности обходиться без кислорода.​Ученые из Иркутского государственного университета, Белорусского государственного университета, Байкальского исследовательского центра, Красноярского научного центра СО РАН и Сибирского федерального университета узнали, как бокоплав-кузнечик Gammarus lacustris реагирует на постепенный рост температуры окружающей воды и какими биохимическими приспособлениями он пользуется, чтобы выжить.
    2439
  • 16/09/2019

    Ученые расшифровали геном сибирских опят

    ​Ученые Сибирского федерального университета первыми в мире прочли и изучили митохондриальные геномы четырех видов опят, распространенных в сибирских бореальных лесах, и ядерный геном одного из них. Сравнительный анализ геномов поможет понять их эволюцию и функционирование, а в перспективе с помощью генной инженерии и геномного редактирования снизить "вредность" грибов.
    1241
  • 09/02/2017

    Красноярские ученые получили биолюминесцентные белки для тестирования лекарств

    Научный коллектив Института биофизики Федерального исследовательского центра «Красноярский научный центр СО РАН» (ФИЦ КНЦ СО РАН) получил биолюминесцентные белки, которые будут использоваться при тестировании лекарственных препаратов нового поколения.
    1669
  • 31/10/2017

    Биохакинг: как не умереть, продлевая жизнь

    Биохакинг — любимое хобби обитателей Кремниевой долины. Его адепты верят, что могут улучшить показатели работы организма, оптимизировав питание, физические нагрузки и принимая различные БАДы.  Правил нет.
    1990
  • 23/08/2019

    Ученые разрабатывают светящиеся белки для поиска раковых клеток в организме

    ​Международная группа исследователей, в которую вошли представители Сибирского федерального университета (СФУ, Красноярск), разрабатывает специальные белки, способные в составе медицинских препаратов определять в организме раковые клетки и сигнализировать о них свечением под лучами ультрафиолетовой лампы или лазера.
    1419
  • 15/12/2017

    Академик Андрей Дегерменджи: жизнь в астероиде позволит снять целый комплекс проблем

    ​Андрей Георгиевич Дегерменджи - советский и российский ученый-биофизик, академик РАН (2011). Директор Института биофизики СО РАН с 1996 года - об исследованиях красноярских ученых  и системе жизнеобеспечения в экстремальных условиях .
    1634
  • 06/07/2018

    Академику Иосифу Исаевичу Гительзону - 90 лет!

    ​Иосиф Исаевич Гительзон родился 6 июля 1928 года в Самаре.В 1951 году окончил (заочно) Биологический факультет МГУ, в 1952 году окончил лечебный факультет Красноярского медицинского института — учился одновременно в двух вузах.
    1405
  • 25/11/2020

    Андрей Савченко: "Наш метод позволяет минимизировать риск развития рецидива онкозаболеваний"

    ​Пока все силы здравоохранения направлены на борьбу с новым коронавирусом, не стоит забывать о других серьезных заболеваниях, которые давно стали частью жизни. Один из таких недугов — рак. По данным Всемирной организации здравоохранения, рак является одной из основных причин смерти в мире.
    197
  • 21/01/2019

    Ученые исследовали биологическую активность углеродных наноструктур

    ​​Ученые Института биофизики Сибирского отделения Российской академии наук и Сибирского федерального университета исследовали биологическую активность углеродных наноструктур искусственного и естественного происхождения.
    2166