🏆 Продолжаем рассказывать о победителях Конкурса научных работ Фонда «Развитие химической физики».
Илья Завидовский — старший научный сотрудник Центра фотоники и двумерных материалов МФТИ, кандидат физико-математических наук — занял 4 место с работой:
🔬 «Комплексная платформа на основе умных нанокомпозитов и анализа больших данных для предиктивной диагностики, таргетной терапии и антимикробной защиты»
В основе исследования — идея объединить возможности современных наноматериалов, биомедицины и анализа больших данных в единую научно-технологическую платформу.
Задача амбициозная: создавать системы, которые позволяют не только обнаруживать патологические изменения на самых ранних стадиях, но и проводить направленную терапию, контролировать ее эффективность и защищать медицинские материалы и импланты от микроорганизмов.
🧬 Как это работает?
Для диагностики на клеточном уровне команда разрабатывает SERS-платформы для захвата клеток и усиления их спектрального сигнала, а также люминесцентные зонды на основе MXene. Такие системы позволяют непосредственно во время фототермического воздействия отслеживать температуру клетки и изменения ее локального химического окружения.
Еще одно направление — неинвазивная диагностика по выдыхаемому воздуху. Для нее создаются высокочувствительные сенсоры на основе пористых наноструктур с контролируемым резистивным откликом.
💡 От диагностики — к терапии.
➡️ Для фототермической терапии разрабатываются гибридные наноматериалы, поглощающие излучение в ближнем ИК-диапазоне.
➡️ Для фотодинамической терапии, в том числе в условиях недостатка кислорода, создаются полимерные субмикрокапсулы, содержащие золотые нанозимы и фотосенсибилизатор. Такая архитектура позволяет одновременно генерировать активные формы кислорода и поддерживать образование молекулярного кислорода, усиливая терапевтический эффект.
🦠 Отдельное направление работы — антимикробные нанокомпозитные покрытия. Их задача — препятствовать прикреплению микроорганизмов к поверхности и подавлять образование бактериальных биопленок и грибковых колоний.
Особое место в исследовании занимают активные формы кислорода (АФК). С одной стороны, они используются как инструмент терапии и антимикробной защиты. С другой — их избыток способен повреждать клетки.
Поэтому исследователи изучают и обратную сторону процесса: на церебральных органоидах человека и с помощью биоинформатического анализа исследуют молекулярные механизмы нейротоксичности, вызванной АФК.
Таким образом формируется целостный подход: диагностировать → воздействовать → контролировать терапевтический эффект → оценивать возможные биохимические последствия.
✅ Именно такое объединение физики, химии, материаловедения, биологии и анализа данных сегодня открывает возможности для создания новых персонализированных биомедицинских технологий.
📖 Подробнее об одном из направлений исследования — в Journal of Materials Chemistry B
#научный_конкурс
Илья Завидовский — старший научный сотрудник Центра фотоники и двумерных материалов МФТИ, кандидат физико-математических наук — занял 4 место с работой:
🔬 «Комплексная платформа на основе умных нанокомпозитов и анализа больших данных для предиктивной диагностики, таргетной терапии и антимикробной защиты»
В основе исследования — идея объединить возможности современных наноматериалов, биомедицины и анализа больших данных в единую научно-технологическую платформу.
Задача амбициозная: создавать системы, которые позволяют не только обнаруживать патологические изменения на самых ранних стадиях, но и проводить направленную терапию, контролировать ее эффективность и защищать медицинские материалы и импланты от микроорганизмов.
🧬 Как это работает?
Для диагностики на клеточном уровне команда разрабатывает SERS-платформы для захвата клеток и усиления их спектрального сигнала, а также люминесцентные зонды на основе MXene. Такие системы позволяют непосредственно во время фототермического воздействия отслеживать температуру клетки и изменения ее локального химического окружения.
Еще одно направление — неинвазивная диагностика по выдыхаемому воздуху. Для нее создаются высокочувствительные сенсоры на основе пористых наноструктур с контролируемым резистивным откликом.
💡 От диагностики — к терапии.
➡️ Для фототермической терапии разрабатываются гибридные наноматериалы, поглощающие излучение в ближнем ИК-диапазоне.
➡️ Для фотодинамической терапии, в том числе в условиях недостатка кислорода, создаются полимерные субмикрокапсулы, содержащие золотые нанозимы и фотосенсибилизатор. Такая архитектура позволяет одновременно генерировать активные формы кислорода и поддерживать образование молекулярного кислорода, усиливая терапевтический эффект.
🦠 Отдельное направление работы — антимикробные нанокомпозитные покрытия. Их задача — препятствовать прикреплению микроорганизмов к поверхности и подавлять образование бактериальных биопленок и грибковых колоний.
Особое место в исследовании занимают активные формы кислорода (АФК). С одной стороны, они используются как инструмент терапии и антимикробной защиты. С другой — их избыток способен повреждать клетки.
Поэтому исследователи изучают и обратную сторону процесса: на церебральных органоидах человека и с помощью биоинформатического анализа исследуют молекулярные механизмы нейротоксичности, вызванной АФК.
Таким образом формируется целостный подход: диагностировать → воздействовать → контролировать терапевтический эффект → оценивать возможные биохимические последствия.
✅ Именно такое объединение физики, химии, материаловедения, биологии и анализа данных сегодня открывает возможности для создания новых персонализированных биомедицинских технологий.
📖 Подробнее об одном из направлений исследования — в Journal of Materials Chemistry B
#научный_конкурс