Ученый НГУ исследует структуру белков, влияющих на резистентность бактерий к антибиотикам

Source: Novosibirsk State University – Новосибирский государственный университет –

Ассистент кафедры молекулярной биологии и биотехнологии НГУ, инженер Лаборатории белковой инженерии  Факультета естественных наук, аспирант 4 курса Никита Булгаков проводит анализ взаимодействия критических аминокислотных остатков в активном центре бактериальной эндонуклеазы VIII с основанием напротив повреждения в ДНК. Его проект вошел в число победителей молодежного конкурса научно-исследовательских проектов «Рентгеновские, синхротронные, нейтронные методы междисциплинарных исследований». Проект направлен на изучение пространственной структуры белков и их комплексов с ДНК-субстратами. Полученные данные должны облегчить поиск ингибиторов ферментов, которые в конечном итоге повлияют на решение проблемы антибиотикорезистентности. Данную работу Никита Булгаков выполняет при финансовой поддержке Министерства науки и высшего образования РФ в рамках государственного задания ИК СО РАН (проект FWUR-2024-0032), а также при поддержке Программы «Приоритет—2030».

ДНК живых организмов, в том числе бактерий, находится под постоянным воздействием экзогенных (внешних) и эндогенных (внутренних) факторов, приводящих к ее повреждению. Одно из самых частых повреждений ДНК – это окисленные азотистые основания. И клетке необходимо исправлять их. Для этого в клетке существуют специальная система эксцизионной репарации оснований. Процесс исправления ДНК многостадийный и мультиферментный. На первом этапе ключевые ферменты — ДНК-гликозилазы — узнают и удаляют поврежденное основание. Мы изучали одну из основных ДНК-гликозилаз бактериальной клетки — эндонуклеазы VIII (Nei), которая узнает и удаляет из ДНК окисленные основания пиримидинового ряда, — объяснил Никита Булгаков.  

Чтобы узнать, как влияют разные нокауты генов в E. coli, гены различных белков «включали» по одному, и наблюдали, как это влияло на устойчивость исследуемых бактерий к антибиотикам. Было замечено, что при повышении окислительного стресса, как правило, восприимчивость бактерий к антибиотикам повышается. Когда ген эндонуклеазы VIII нокаутировали, повреждения исправлялись с гораздо меньшей степенью и возрастала восприимчивость бактерии к антибиотикам из макролидного, тетрациклинового, β-лактамного и пептидного рядов, что указывало на потенциальную возможность ингибирования фермента Nei для преодоления проблемы антибиотикорезистентности. Однако ингибиторов активности Nei на данный момент не создано. Их поиск может быть значительно облегчен информацией о пространственной структуре белков и их комплексов с субстратами. Получить данную информацию возможно посредством применения синхротронных источников излучения.

В результате своего исследования Никита Булгаков вырастил ДНК-белковые кристаллы, и а также с использованием синхротронного источника излучения получил рентгеновские дифракционные данные от исследуемых кристаллов. На основе этих данных будет определена кристаллическая структура. 

Данная работа дает начало целому циклу работ в области белковой кристаллографии, поскольку с введением в эксплуатацию ЦКП СКИФ будут требоваться сотрудники, обладающие соответствующими компетенциями для работы не только на ЦКП СКИФ, но и с дифракционными данными, полученными на этом синхротроне. Так что в целом этот проект можно назвать стратегическим, поскольку для того, чтобы получить дифракционные данные, не нужно будет обращаться в научные центры, обладающие источниками синхротронного излучения. Будет возможность проводить такие исследования, не выезжая из Новосибирска.

Информация о белках, которые были закристаллизованы и кристаллические структуры которых уже определены, внесена в специальную базу данных Protein Data Bank (www.rcsb.org). Там представлена лишь одна структура комплекса Nei с ДНК. В ней достаточно хорошо разрешен активный центр, но не отражается весь спектр конформаций фермента, поскольку напротив повреждения в ней находится аденин. Из кинетических данных известно, что Nei хуже всего удаляет повреждения именно напротив аденина. Между тем, для более адекватного понимания механизма действия этого фермента и разработки его эффективных ингибиторов необходима информация о структуре комплексов Nei с ДНК, содержащей другие основания напротив повреждения. Поэтому мне нужно было получить кристаллические структуры конъюгатов Nei E. coli с ДНК-дуплексами с основаниями G, C и T (гуанин, цитозин и тимин) напротив повреждения, — рассказал Никита Булгаков.

Вместе со своим научным руководителем ассистентом кафедры молекулярной биологии и биотехнологии НГУ, инженером Лаборатории белковой инженерии Факультета естественных наук НГУ Анной Юдкиной Никита Булгаков наработал и выделил с помощью ионообменной и аффинной хроматографий свободный фермент, затем создал белковые конъюгаты с ДНК посредством боргидридной сшивки, которые очистил с помощью ионообменной хроматографии, а далее уже занялся поиском кристаллизационных условий для этих конъюгатов. Сбор дифракционных данных проводился совместно с учеными Центра исследований молекулярных механизмов старения и возрастных заболеваний МФТИ, которые имеют доступ к ресурсам Шанхайского центра синхротронного излучения (КНР).

На этапескрининга условий кристаллизации конъюгатов использовались и уже известные условия кристаллизации для подобного конъюгата. Скрининг новых условий проводился из-за того, что препараты новых ДНК-белковых конъюгатов могли содержать примесные белки, которые не детектировались стандартными методами, но могли влиять на рост кристаллов целевого соединения.

Скрининг условий представляет собой очень трудоемкий процесс, при котором используются кристаллизационные планшеты, в которых содержится по 96 лунок, в каждой из которых можно задать по 3 соотношения «белковый препарат:осадитель» (скрининговый раствор) для выращивания белковых кристаллов при разных условиях. Мы использовали 5 таких планшетов. В результате были выращены кристаллы и в оптимизационных, то есть в известных, условиях, и в скрининговых. Это удовлетворительный результат, так как при нашем исследовании важно получить как можно большее количество кристаллов, поскольку до синхротрона доедут не все кристаллы, или же часть кристаллов окажется не белковыми. Следующий этап нашей работы — съемка данных на синхротроне. Коллеги из  МФТИ, которые имеют доступ к ресурсам Шанхайского центра синхротронного излучения (КНР), помогли нам с этим этапом, так что теперь у нас есть рентгеновские дифракционные данные, на основе которых будут получены кристаллические структуры конъюгатов для дальнейшего анализа активного центра фермента.

С введением в эксплуатацию ЦКП СКИФ получение дифракционных данных станет существенно проще, поскольку теперь можно будет после получения белковых кристаллов использовать мощности сибирского источника синхротронного излучения, который находится достаточно близко к Академгородку, — пояснил Никита Булгаков.

После получения дифракционных данных с высоким разрешением исследователи перешли к определению трехмерной структуры соответствующего ДНК-белкового конъюгата для анализа его активного центра. В ходе этой работы они смогут с большой точностью определить механизм реакции удаления окисленного основания в зависимости от основания напротив, разрабатывать ингибиторы для некорректной работы Nei внутри бактериальной клетки, что позволит снизить антибиотикорезистентность. 

Обратите внимание; Эта информация является необработанным контентом непосредственно из источника информации. Это точно соответствует тому, что утверждает источник, и не отражает позицию MIL-OSI или ее клиентов.

Созвездие Ориона, Юпитер и Марс, скопление Плеяды, поток Квадрантиды, околосолнечная комета и «Черная» Луна

Source: Novosibirsk State University – Новосибирский государственный университет –

31 декабря 2024 года можно будет наблюдать такое астрономическое явление, как «Черная» Луна или второе новолуние, так как спутник Земли успеет вступить в лишнюю «пятую» фазу. Это происходит потому, что в среднем продолжительность Лунного месяца составляет 29,5 суток, и, как правило, за месяц Луна проходит полный цикл, который включает четыре фазы. Из других примечательных событий — будет хорошо видно созвездие Ориона, планеты Юпитер и Марс, а также звезду Альдебаран и скопление Плеяды, а в первую январскую неделю будет возможность наблюдать метеорный поток Квадрантиды и околосолнечную комету.

Созвездие Ориона и другие звезды

Прежде всего из созвездий следует выделить Орион. Это наиболее яркое, примечательное созвездие. Оно состоит из группы ярких звёзд, они образуют своеобразную фигуру в южной части неба, и его можно наблюдать даже в городе. Также будет хорошо видна яркая планета Юпитер, которая располагается над Орионом.  Кроме того, можно будет наблюдать еще одну яркую звезду созвездия Тельца, которое находится над Орионом, — оранжевый гигант Альдебаран. Также будет видно звездное скопление Плеяды — это группа звёздочек средней яркости, расположенных рядом друг с другом в туманной дымке. Оно находится на той же линии, где и пояс Ориона, но на расстоянии примерно в 10 длин пояса Ориона (по видимой для нас геометрии, реальные расстояния, конечно же, это многие световые годы), несколько правее и выше Юпитера с Альдебараном.  Наблюдается это скопление, как правило, с часа ночи, — рассказали Альфия Нестеренко и Михаил Маслов, заведующая и ведущий инженер Учебного астрофизического автоматизированного комплекса Физического факультета НГУ.

Юпитер в силу своей яркости легко виден невооруженным глазом и выделяется среди окружающих звезд. Сейчас видеть все вышеперечисленные объекты можно практически всю ночь, но выше всего они находятся примерно в 10-11 часов вечера.

Из других примечательных объектов новогоднего неба — планета Марс. Она сейчас довольно близка к противостоянию с Землей, поэтому достаточно ярка, к тому же Марс имеет редкий для планет красноватый оттенок и его можно наблюдать невооруженным глазом с наступлением темноты.

Марс тоже виден практически всю ночь, это сейчас вторая по яркости “звездочка” на ночном небе после Юпитера, находится в созвездии Рака. В 10-11 часов вечера, когда Юпитер в кульминации, Марс будет виден к востоку от него как яркая красная звезда, — пояснил Михаил Маслов.

4-5 января 2025 года Солнце будет на минимально возможном расстоянии от Земли, поэтому оно будет выглядеть крупнее, чем обычно.

Поток метеоров и комета

В праздничную неделю можно будет увидеть первый мощный метеорный поток года — Квадрантиды, максимум его активности выпадет на ночь с 3 на 4 января. Это новогодний звездопад, который составляют большое число слабых метеоров, летящих со средней скоростью. В период пика можно наблюдать от 45 до 200 метеоров в час. Его будет неплохо видно в Северном полушарии, в том числе и в Сибири. 

Лучше его наблюдать во второй половине ночи, поскольку радиант этого потока, то есть точка на небе, из которой вылетают (радиируют) его метеоры, поднимается на большую высоту в это время. До полуночи его высота в Новосибирске составляет около 20 градусов, то есть его метеоры тоже видны, но в меньшем количестве, чем под утро, когда он поднимается до 50-60 градусов высоты, — объяснил Михаил Маслов.

В период с 10 по 15 января ожидается довольно яркая околосолнечная комета C/2024 G3 ATLAS, которая в этот период будет проходить на минимальном расстоянии от Солнца. 

Ее максимальная яркость, по предварительным оценкам, ожидается в районе -1 или -2 величины, если она не распадется раньше времени. Условия видимости не будут оптимальными, но тем не менее, в бинокль или телескоп комету можно попытаться увидеть утром 12 и 13 января примерно с 9:00 до 9:30 и вечером 13 и 14 января примерно с 17:30 до 18:00, — рассказали Михаил Маслов и Альфия Нестеренко.

«Черная» Луна в «пятой» фазе

На эту новогоднюю ночь выпадает «лишняя», «пятая», фаза Луны —  новолуние, когда она обращена к Земле неосвещенной стороной, поэтому невидима.

Обычно в месяц Луна проходит четыре фазы — новолуние, первая четверть (растущая Луна), полнолуние и последняя четверть (убывающая Луна). Отличие декабря этого года заключается в том, что спутник Земли успеет вступить в условно говоря «пятую» фазу месяца — то есть 31 декабря будет второе новолуние, — пояснила Альфия Нестеренко.

Новолуние наблюдать невооруженным глазом невозможно, даже если знать, где Луна находится в данный момент. Но все-таки есть исключение.

Увидеть кусочек Луны можно, только если на Луне в это время произойдет вспышка от врезавшегося в ее поверхность метеорита, что происходит примерно один раз в один час. Однако нужно большое терпение, наличие телескопа и камеры, постоянно записывающей видео того места, где в данный момент находится Луна, которая не освещена, чтобы дождаться этого момента, — добавила Альфия Нестеренко.

В новолуние, когда небо не засвечено яркой Луной, за городом видно гораздо больше звезд. Поэтому это отличное время для астрономических наблюдений, особенно касающихся галактик, туманностей, комет и метеоров.

Двигаясь по ночному небу, Луна в разных фазах иногда «покрывает» собой звезды. Это явление называют «Покрытием Луной» каких-либо небесных объектов, расчётная траектория которых окажется на траектории спутника Земли.

4 января будет покрытие Луной Сатурна, его мы, скорее всего, в наших широтах не увидим (в Центральной России возможно). А вот 5 января мы можем наблюдать покрытие Луной Нептуна, примерно в 22 часа. Фаза Луны будет уже вполне видима — треть диска; и явление «упрятывания» планеты за Луну и потом «выхода» из-за диска Луны будет хорошо видно. Но наблюдать это явление придется, терпеливо ожидая и первого контакта, и последнего, — рассказала Альфия Нестеренко.

Где и как лучше наблюдать?

Луна восходит на востоке, так же, как и Солнце, поднимается от горизонта с вечера и к середине ночи находится примерно в той же локации, что и Солнце. В последние ясные дни декабря, надеюсь, многие обратили внимание, что на небе присутствует и Солнце, и полная Луна, диски которых одинаковы – так сложилась уникальная оптическая геометрия мироздания, — рассказала Альфия Нестеренко.

Лучше всего выезжать за город, если есть возможность, то на расстояние 50-100 км от Новосибирска, так как город и другие крупные населенные пункты дают существенную засветку от ночного освещения. Прекрасные возможности наблюдать ночное небо открываются, если подняться чуть выше.

— Астрономы действительно любят забираться в горы, но не потому, что это их делает ближе к звёздам, а потому, что горное небо намного более прозрачное. Если вы находитесь на высоте, допустим, 3 или 4 тысячи метров, то вы как раз преодолеваете и оставляете позади самый плотный слой атмосферы, который искажает звёздную картинку. По этой причине обсерватории часто строятся в горах, там небо более прозрачное и более спокойная атмосфера, — пояснил Михаил Маслов.

Из инструментария можно захватить с собой бинокль или телескоп — так можно увидеть гораздо больше. А также не забыть взять с собой теплую одежду и термос с горячим чаем. 

Если нет телескопа, то это тоже поправимо: до Нового года еще есть время, и можно легко собрать небольшой любительский телескоп, используя линзы и бытовые картонные трубки. Инструкцию можно быстро найти на просторах Интернета.  

Фото предоставлены  Учебным астрофизическим автоматизированным комплексом Физического факультета НГУ

Обратите внимание; Эта информация является необработанным контентом непосредственно из источника информации. Это точно соответствует тому, что утверждает источник, и не отражает позицию MIL-OSI или ее клиентов.

Полноразмерная копия черепа тираннозавра установлена в учебном корпусе НГУ

Source: Novosibirsk State University – Новосибирский государственный университет –

Экспозиция «Континентальный мезозой» НОЦ «Эволюция Земли» Новосибирского государственного университета пополнилась новым экспонатом — макетом черепа самого знаменитого хищника мелового периода — тираннозавра рекса (Tyrannosaurus rex), выполненным в натуральную величину. Экспонат отпечатан на 3D-принтере. Макет выполнен рамках программы «Приоритет – 2030».

Окрашивание отпечатка и художественную обработку под ископаемую кость проводил специалист по скульптуре и реконструкциям древних животных из Тамбова Валентин Дельвесто (Студия Дельвесто). Именно он в прошлом году для макета «Динозавры Сибири» выполнил фигуру гигантского длинношеего ящера сибиротитана в масштабе 1:20, обитавшего на территории нынешней Кемеровской области (с. Шестаково, Чебулинский район) в раннемеловую эпоху, — рассказал заведующий НОЦ «Эволюция Земли» Александр Игольников.

Макет черепа тирекса установлен в витрине, в которой представлены макеты скелетов пситтакозавра сибирского, птерозавра и велоцираптора, реконструкции яиц различных динозавров, каменные плиты с отпечатками костистых рыб и фрагментов растений.

Тирекс, макет черепа которого пополнил нашу экспозицию, обитал в Северной Америке 70-66 миллионов лет назад в конце мелового периода. Даже если вы не палеонтолог, одного взгляда достаточно, чтобы определить, что это был сверххищник, который находится на вершине пищевой цепи. В Северной Америке известно и детально описано большое количество скелетов тираннозаврид, создано множество их 3D-моделей, которые доступны в Интернете. Мы решили заказать модель черепа именно тирекса, потому что это самый знаменитый динозавр, которого сразу узнает, пожалуй, каждый ребенок. Именно тираннозавры стали свидетелями падения на нашу планету гигантского метеорита, уничтожившего динозавров. Это нам достоверно известно, потому что скелеты этих существ были добыты как раз из слоев, отложившихся до этого катастрофического события, — рассказал палеонтолог, инженер НОЦ «Эволюция Земли» Геолого-геофизического факультета НГУ Всеволод Ефременко.

Тираннозавр рекс был самым крупным хищником в истории нашей планеты и самым массивным среди других тираннозавров. Длина тела от кончика носа до кончика хвоста достигала 10-12 метров, а вес — от 7 до 10 тонн. Зубы у этого гигантского хищника росли на протяжении всей жизни и менялись по мере необходимости. Если тирекс по какой-то причине терял зуб, вместо него вскоре вырастал новый. Этот процесс можно увидеть, присмотревшись к макету.

Если раньше тираннозавра рекса изображали как большую зубастую ящерицу с волочащимся хвостом, то теперь представление об этом животном сильно изменились. Теперь мы знаем, что это были хотя и массивные, но довольно грациозные животные, которые, вероятно, быстро бегали. Раньше были проблемы с пониманием, как они ходили, имея такую огромную массу, но сейчас можно посмотреть на череп и увидеть, что он достаточно облегченный. Он чем-то напоминает черепа птиц с большим количеством крупных отверстий. У тирекса они присутствуют даже на челюстях. Эта черта, присущая современным птицам и крокодилам, называется пневматизацией костей. Она способствует облегчению скелета, и, возможно, именно благодаря такому устройству костей тираннозавры и достигали таких внушительных размеров, — пояснил Всеволод Ефременко.

Ученым удалось узнать об этих гигантах многое, но не меньше загадок так и остались неразгаданными. Например, до сих пор достоверно неизвестно, были ли они покрыты чешуей или имели оперение. Остается нераскрытым и интеллектуальность этих динозавров. Палеонтологи по сей день не могут дать однозначного ответа, насколько были умны тирексы, как взаимодействовали друг с другом, проявляли ли заботу о потомстве.

В Сибири костей тиранозавров рекс не находили — здесь нет слоев, которые соответствовали бы тому периоду, когда эти гиганты ходили по Земле. Ближайшие слои такого возраста обнаружены, разве что, на Дальнем Востоке и на Чукотке. На Дальнем Востоке известны находки зубов, которые похожи на зубы тираннозавров, но данные окаменелости пока детально не описаны. Зато известно, что в Монголии обитали их родственники — тарбозавры. В Сибири же был открыт еще один родственник тираннозавров — килеск. Пока найдены лишь части его черепа. Однако установлено, что жили эти существа задолго до тирексов — около 167-165 миллионов лет назад. 

Обратите внимание; Эта информация является необработанным контентом непосредственно из источника информации. Это точно соответствует тому, что утверждает источник, и не отражает позицию MIL-OSI или ее клиентов.

Результаты студенческого проекта оказались полезными для развития нового направления онкотерапии

Source: Novosibirsk State University – Новосибирский государственный университет –

Магистрант второго года обучения Физического факультета Новосибирского государственного университета Виктория Дмитриевна Коновалова в рамках своего исследовательского проекта впервые в мире сумела напрямую измерить важный компонент дозы при лечении опухоли методом БНЗТ во время сеанса облучения.

Бор-нейтронозахватная терапия (БНЗТ) — перспективный метод лучевой терапии онкозаболеваний, который сейчас интенсивно развивается в ИЯФ СО РАН, г. Новосибирск. Метод основан на избирательном уничтожении клеток злокачественных опухолей путём накопления в них стабильного изотопа бор-10 и последующего облучения потоком нейтронов. Энергия ядерной реакции нейтрона и бора выделяется преимущественно в клетке, содержащей бор, что приводит к избирательному уничтожению клеток, пораженных заболеванием.

Для его внедрения в клиническую практику необходимо решить три задачи: создать ускорительный источник потока нейтронов, разработать эффективный способ накопления препарата бора в клетках опухоли и обеспечить дозиметрический контроль во время проведения терапии. Первая задача решена ИЯФ СО РАН созданием ускорительного источника VITA, существуют два препарата доставки бора, применяемых в клинической практике. Дозиметрия БНЗТ содержит ряд нерешенных задач в силу своей сложности.

В отличие от стандартной лучевой терапии, в БНЗТ доза состоит из нескольких компонент, избирательно и не избирательно действующих на опухоль. Глобальная задача состоит в том, что надо определить дозу, полученную пациентом по каждой из компонент излучения, — рассказала Виктория Коновалова.

В своем проекте Виктория сосредоточилась на измерении так называемой «борной дозы», которая является единственным избирательным компонентом облучения, и именно она носит терапевтический эффект, уничтожая опухолевые клетки. На сегодня никто не измерял борную дозу напрямую с необходимой точностью.

Для решения этой задачи Виктория выбрала метод мгновенной гамма-спектрометрии, в рамках которого происходит регистрация характерных гамма-квантов, возникающих в результате ядерной реакции нейтрона с атомом бора внутри раковых клеток.

По их количеству мы можем поштучно посчитать, сколько таких реакций произошло в измеряемой области. Это чуть ли не единственный способ рассчитать борную дозу, получаемую пациентом прямо во время терапии и соответственно, при необходимости корректировать процесс лечения, — отметила автор проекта.

Начав с модельных экспериментов, Виктория с коллегами перешли к исследованиям при терапии животных, в том числе — домашних питомцев, которые проходили лечение методом БНЗТ (в настоящее время институт сотрудничает с несколькими ветеринарными клиниками). На этом этапе им удалось не только подтвердить работоспособность выбранного метода дозиметрии, но и выявить новые возможности, которые дает его применение, например, наблюдать за динамикой выведения бора из организма во время терапии.

Исследование Виктории Коноваловой реализовывается в рамках конкурса молодежных научно-исследовательских проектов «Рентгеновские, синхротронные, нейтронные методы в междисциплинарных исследованиях». Этот конкурс уже третий год проводится среди студентов и аспирантов Новосибирского государственного университета, а также аспирантов институтов Сибирского отделения РАН в рамках программы «Приоритет-2030»

Обратите внимание; Эта информация является необработанным контентом непосредственно из источника информации. Это точно соответствует тому, что утверждает источник, и не отражает позицию MIL-OSI или ее клиентов.

В НГУ 12 – 13 декабря прошла межрегиональная научно-практическая конференция «Университетские встречи. Новосибирск – центр инноваций в медицине»

Source: Novosibirsk State University – Новосибирский государственный университет –

В НГУ 12 – 13 декабря прошла межрегиональная научно-практическая конференция «Университетские встречи. Новосибирск – центр инноваций в медицине», организованная Центром постдипломного медицинского образования Института медицины и медицинских технологий НГУ, Министерством здравоохранения Новосибирской области, Сибирским отделением РАН и межрегиональной общественной организацией «Ассоциация врачей».

На открытии конференции главный ученый секретарь СО РАН, член-корреспондент РАН Андрей Александрович Тулупов отметил: 

Выбор в качестве площадки НГУ не случаен, университет — сердце Академгородка и развития науки в Новосибирске. Основным ключевым моментом прогресса медицины и науки можно считать междисциплинарность и интеграцию разных научных областей, чему и способствует университет.

Заместитель губернатора Новосибирской области Константин Васильевич Хальзов в приветственном слове к участникам конференции подчеркнул:

Конференция способствует привлечению в практическое здравоохранение молодых врачей, создает возможности для обмена опытом и способствует укреплению существующей модели медицинского образования.

В формате видеосвязи к слушателям с приветствием обратился директор по программам инновационного развития НГУ, член-корреспондент РАН Дмитрий Анатольевич Кудлай. Он рассказал о новых горизонтах развития медицинского образования в НГУ, в том числе о планах по запуску новых образовательных программ, среди которых «Медицинская кибернетика» и «Фармация».

Университетские встречи были открыты пленарным докладом заслуженного работника образования РФ, директора ЦПМО, д.м.н. Ирины Геннадьевны Сергеевой «Университеты для медицины». В докладе Ирина Геннадьевна рассмотрела пять направлений, где образовательные организации необходимы для практического здравоохранения, и основные принципы, которые НГУ закладывает в медицинское образование.

В течение двух дней работы участники прослушали 40 докладов от сотрудников университета и гостей из Москвы, Санкт-Петербурга, Нижнего Новгорода, Липецка, Тюмени, Екатеринбурга, Череповца и Витебска. Желающие приняли участие в мастер-классах по следующим темам: «Техника биопсии кожи для дерматологов», «Патология кожи для дерматологов: как прочитать гистологию», « Дерматоскопия от эксперта», «Профессиональное выгорание врачей: практические советы».

Одним из центральных мероприятий Университетских встреч стала дискуссионная площадка с гостями об их личных профессиональных траекториях, откровенный разговор «без галстуков» о том, какой путь развития выбирать и как по нему идти.

Кроме работы на секциях, во время Университетских встреч был проведен турнир по настольным играм, созданным студентами 5 курса Факультета медицины и психологии В. Зельмана. Игры проводили по социально значимым заболеваниям. Мероприятие прошло при поддержке гранта от Федерального агентства по делам молодежи (Росмолодежь).

На конференцию была приглашена команда школьников «Синтез» МБОУ СОШ № 23 — победитель регионального этапа Турнира юных биологов 2024 года. Не исключено, что в будущем ребята станут студентами НГУ, а в дальнейшем будут работать в медицинской сфере.

Среди ординаторов и студентов, которые участвовали в конференции, провели фотоконкурс в трех номинациях: «Мы с друзьями на университетских встречах», «Профессиональное общение», «Научная часть». Победители в каждой номинации получили сладкие призы от организаторов. Также был организован конкурс плакатов по профилактике социально значимых инфекционных заболеваний.

В течение двух дней в холле университета работала выставка, на которой была представлена информация о возможностях медицинских учреждений города, в том числе о Медицинском научно-образовательном центре Института медицины и медицинских технологий НГУ.

В целом участники конференции высоко оценили уровень организации и актуальность тем, которые были представлены на мероприятии.

Организаторы планируют сделать Университетские встречи ежегодной площадкой для общения на медицинские темы.

Обратите внимание; Эта информация является необработанным контентом непосредственно из источника информации. Это точно соответствует тому, что утверждает источник, и не отражает позицию MIL-OSI или ее клиентов.

Ученые НГУ стали победителями конкурса научно-практической конференции «Сейсморазведка в Сибири и за ее пределами»

Source: Novosibirsk State University – Новосибирский государственный университет –

Научно-практическая конференция «Сейсморазведка в Сибири и за ее пределами» проходила в Красноярске в конце октября. Ее организатором стало ООО «РН-КрасноярскНИПИнефть». В рамках мероприятия был проведен конкурс по обработке сейсмических данных: участникам предоставлялся набор синтетических (посчитанных методами математического моделирования по заранее известной модели) сейсмограмм и предлагалось восстановить скоростную модель, в которой проводилось моделирование. Решения принимались до 1 декабря 2024 года, и недавно были опубликованы результаты соревнования.

В конкурсе приняли участие 15 коллективов из ряда специализированных компаний (ПАО «НК «Роснефть», ООО «НК “Роснефть”–НТЦ», ООО «РН-КрасноярскНИПИнефть, ООО «БурСервис», ООО «Технологическая Компания Шлюмберже», ООО «НПЦ Геостра», ООО «Целевой горизонт», ООО «ПетроТрейс», ПАО «Газпром нефть», АО «ГЕОТЕК»). Вместе с ними за победу боролась команда Лаборатории обработки и анализа сейсмических данных НГУ Научно-образовательного центра «Газпромнефть-НГУ» в составе младших научных сотрудников Николая Шилова и Александра Камашева, научных сотрудников Алексея Матвеева и Глеба Чернышова. Представленные участниками конкурса решения сравнивались по трем метрикам – разным подходам к оценке «схожести» истинной модели и восстановленной при обработке. Команда НГУ заняла I место, обойдя конкурентов по всем трем показателям.

Для членов команды участие в конкурсе было прежде всего возможностью апробации своих разработок и сравнения с другими профессиональными коллективами. Для решения поставленной задачи были применены три оригинальных алгоритма Лаборатории: сейсмическая томография на отраженных волнах Николая Шилова, томография на прямых и преломленных волнах Глеба Чернышова и алгоритм выделения прямых и преломленных волн Александра Камашева. Алексей Матвеев был ответственным за аппаратную часть решения — запуск томографии на вычислительном кластере.

Оригинальность подхода команды НГУ заключается в том, что все задействованные процедуры выполнялись в автоматическом режиме, не требующем «ручной» работы специалиста. Граф обработки состоял из двух веток. В одной из них во входных данных выделялись прямые и преломленные волны и осуществлялась томография верхней части разреза — первых десятков метров от поверхности. Во второй ветке в данных выделялись отраженные волны, и по выделенным волнам восстанавливалась скоростная модель вплоть до глубины 2 км — как предусмотрено требованиями конкурса. Результирующая модель составлялась из двух полученных: самая верхняя часть модели бралась из первой ветки графа, а более глубинная — из второй.

Представленное на конкурс решение обладает научной новизной. Так, томография на отраженных волнах Николая Шилова — результат его работы в аспирантуре Механико-математического факультета НГУ и основа будущей кандидатской диссертации. В этом году теоретические аспекты развиваемого им метода были опубликованы в переводном рецензируемом журнале Q2, и сейчас в процессе подготовки находится новая статья с описанием последних усовершенствований в его практической реализации. Другим интересным инструментом является алгоритм выделения прямых и преломленных волн Александра Камашева, основанный на применении искусственного интеллекта.

Команда ЛабОАСД НГУ благодарит организаторов конкурса и всех коллег, участвовавших в обсуждении конкурсных материалов. Все члены команды являются ещё и сотрудниками ИНГГ СО РАН и выражают отдельную благодарность заведующему лабораторией Динамических проблем сейсмики ИНГГ Дучкову Антону Альбертовичу.

Справка:

Лаборатория Обработки и Анализа Сейсмических Данных (ЛабОАСД) НГУ — это молодежная лаборатория, созданная в рамках проекта Минобрнауки РФ «Развитие человеческого капитала в интересах регионов, отраслей и сектора исследований и разработок» национального проекта «Наука и университеты» в 2022 году. В ее состав вошли молодые ученые из двух разных подразделений ИНГГ СО РАН, и поэтому область компетенций сотрудников довольно обширна: специалисты Лаборатории занимаются задачами сейсморазведки всех масштабов, от региональной сейсмологии до инженерных изысканий, в том числе с применением искусственного интеллекта. В этих областях они ведут как собственные научные исследования, так и оказывают услуги по обработке данных и научному сопровождению работ индустриальных партнеров. Отдельным направлением исследований в Лаборатории является разработка алгоритмов и наукоемкого ПО для нужд нефтегазовой сейсморазведки. Лабораторию возглавляет кандидат геолого-минералогических наук Ирина Викторовна Медведь.


Обратите внимание; Эта информация является необработанным контентом непосредственно из источника информации. Это точно соответствует тому, что утверждает источник, и не отражает позицию MIL-OSI или ее клиентов.

Ученые НГУ исследуют синхротронные методики для решения прикладных задач цифрового анализа керна

Source: Novosibirsk State University – Новосибирский государственный университет –

Научный сотрудник НОЦ «Газпромнефть-НГУ» Михаил Фокин провел серию экспериментов на Курчатовском источнике синхротронного излучения и протестировал алгоритмы обработки данных фазово-контрастной томографии. Результаты экспериментов показали перспективность данного направления и потенциал синхротронного излучения для исследования цифрового керна в нефтегазовой области. Данная работа проводится в рамках стратегического проекта НГУ «Научный инжиниринг» программы «Приоритет 2030». 

Цифровой керн — это трехмерная цифровая копия образца горной породы, программный продукт, позволяющий проводить исследования свойств керна методами математического моделирования. Основными этапами подхода являются получение цифровой копии образцов методами неразрушающего сканирования, упорядоченное хранение и дальнейшая компьютерная обработка цифровых образов кернов и флюидов. Накопленная информация об образцах может быть использована для проведения цифровых экспериментов и последующего анализа, в том числе методами машинного обучения. Результаты цифрового анализа керна используются для решения широкого перечня прикладных задач как в геологии, так и при разработке месторождений углеводородов.

В настоящее время нефтегазовые компании занимаются разведкой и добычей трудноизвлекаемых запасов углеводородов. Лабораторное изучение образцов, взятых из низкопроницаемых коллекторов, является сложной задачей, занимает длительное время и требует немалых финансовых затрат от нефтегазовых компаний. Цифровой керн является точной копией внутренней структуры горной породы, созданной при помощи метода рентгеновской томографии. Проводить аналогичные лабораторным экспериментам на цифровой копии можно при помощи математического моделирования, что выходит значительно быстрее и менее финансово затратно. При этом появляется возможность контроля параметров эксперимента, что позволяет проводить специализированные вычисления и повысить информативность исследований.

Цифровой керн уже нашел применение в нефтегазовой отрасли. Основным инструментом здесь является метод рентгеновской томографии. Рентгеновским излучением со всех сторон просвечивают образец керна и таким образом создают его точную трехмерную копию. Но у этого метода есть определенные ограничения. Для таких экспериментов используются обычные лабораторные промышленные томографы, которые пришли в отрасль из медицины и материаловедения. Источники рентгена в них довольно слабые по интенсивности, что не позволяет просвечивать крупные репрезентативные образцы при необходимом разрешении для цифрового керна. Также возникают сложности со сканированием керна в ячейках, а также в разделении на изображениях близких по плотности материалов. В частности, нефть и вода, в рентгеновском излучении имеют слабый контраст и слабо различимы друг от друга.

В большинстве случаев, когда требуется провести рентгеновский мониторинг вытеснения нефти водой в керне и определить при этом свойства горной породы, в одну из жидкостей, — чаще всего в воду, — добавляют большое количество контрастного вещества, но это изменяет ее физические свойства, и данная система уже не является приближенной к реальным условиям. 

Мы предлагаем использовать в качестве источника рентгеновского излучения для получения цифрового анализа керна синхротронное излучение. Оно обладает высокой интенсивностью, что позволяет просвечивать крупные образцы. Появляется возможность отследить процессы в динамике. Кроме того, синхротронное излучение обладает широким энергетическим спектром, достаточным для просвечивания тяжелых материалов, и позволяет проводить исследования в модельные пластовые условия, для воссоздания которых образцы требуется помещать в специальные металлические ячейки. На обычных рентгеновских установках это весьма затруднительно из-за слабого источника рентгена. Кроме того, синхротронное излучение обладает таким уникальным свойством, как когерентность, что позволяет увеличивать контраст тех материалов, которые при в обычном рентгене неразличимы. Изучение данных свойств синхротронного излучения и стало целью моей работы на Курчатовском источнике, которая состояла из серии экспериментов, направленных на дифференциацию воды и нефти при сканировании образцов синхротронным излучением, — объяснил Михаил Фокин.

Исследователь подчеркивает, что проведенная им серия экспериментов представляет собой начало исследований, которые будут продолжены в следующем году. Их цель — отличить воду от нефти внутри горной породы (керна) без добавления контраста. Однако на первом этапе ученые решали более простую задачу — при синхротронном излучении фиксировали отличия капли нефти от капли воды, помещенных в одну пробирку, и сравнивали полученные визуализированные данные с изображениями тех же объектов, полученными при воздействии обычного рентгеновского излучения. Результаты исследования показали, что в синхротронном излучении контраст между водой и нефтью выше, чем при рентгеновском. Также на Курчатовском источнике синхротронного излучения были протестированы реализованные учеными НГУ алгоритмы восстановления фазы. Их применили для обработки полученных данных. В дальнейшем планируется их использование в ЦКП «СКИФ». 

Полученные нами результаты говорят в пользу нашей гипотезы о преимуществах синхротронного излучения для цифрового анализа керна. Мы пришли к выводу, что данное направление исследований перспективно и требует дальнейшего развития. Полноценная реализация методик будет возможна после пуска ЦКП «СКИФ», потому что ныне существующие источники синхротронного излучения в России относятся к первому или второму поколению установок и уникальным свойством когерентности обладают лишь частично. Но даже при этом неполном эффекте результаты отчетливо заметны. На следующем этапе исследования нам предстоит понаблюдать, как данный эффект проявит себя при распознавании воды и нефти в песке. Соответствующие эксперименты мы планируем провести в следующем году», —сказал Михаил Фокин.

Обратите внимание; Эта информация является необработанным контентом непосредственно из источника информации. Это точно соответствует тому, что утверждает источник, и не отражает позицию MIL-OSI или ее клиентов.

Ученый НГУ вышел в финал федерального конкурса просветителей «Знание.Лектор»

Source: Novosibirsk State University – Новосибирский государственный университет –

Российское общество «Знание» огласило список из 140 финалистов проекта «Знание.Лектор» — всероссийского конкурса для просветителей со всех регионов России. В список финалистов попал доктор физико-математических наук, заместитель декана Механико-математического факультета, заместитель директора и исследователь Математического центра в Академгородке Тимур Насыбуллов.

Проект «Знание.Лектор» является продолжением Всероссийского конкурса «Лига Лекторов», который за три сезона охватил все регионы России. Это флагманский проект Российского общества «Знание», который реализуется с 2021 года. В 2024 году конкурс собрал 19 610 заявок из всех регионов страны. Лидерами по количеству заявок стали Москва, Санкт-Петербург, Донецкая Народная Республика, Московская область, Тверская область, Краснодарский край, Саратовская область, Свердловская область, Нижегородская область, Самарская область. Также первыми в своих федеральных округах стали Хабаровский край (ДФО), Саратовская область (ПФО), Ставропольский край (СКФО), Новосибирская область (СФО).

Конкурс проходит в несколько этапов, которые проходят, начиная с августа 2024 года: Видео-визитка и мотивационное письмо (после этого этапа в конкурсе остается 1500 участников); Первый региональный этап с выступлениями спикеров в регионе (после этого этапа в конкурсе остается 900 участников); Собеседование с экспертами (после этого этапа в конкурсе остается 700 участников); Второй региональный этап с выступлениями в регионе (после этого этапа в конкурсе остается 300 участников); Окружной этап с выступлениями перед экспертами (после этого этапа в конкурсе остается 140 участников).

Финал конкурса состоится в очном формате в феврале 2025 года. 

Обратите внимание; Эта информация является необработанным контентом непосредственно из источника информации. Это точно соответствует тому, что утверждает источник, и не отражает позицию MIL-OSI или ее клиентов.

В НГУ разработали базу данных пациентов с немелкоклеточным раком легкого и зарегистрировали её в Роспатенте

Source: Novosibirsk State University – Новосибирский государственный университет –

Сотрудники Новосибирского государственного университета получили свидетельство о регистрации на базу данных пациентов, у которых был диагностирован немелкоклеточный рак легкого. В ней собраны результаты ретроспективного анализа восьмисот случаев этого заболевания, выявленного у тех, кто обращался за лечением в Городскую клиническую больницу № 1 г. Новосибирска за последние два года.

 Онкология, наряду с сердечно-сосудистыми заболеваниями, является сегодня, пожалуй, одной из основных причин смертности в мире. Среди всех видов раков у мужчин лидирует как раз рак легкого, у женщин он тоже часто встречается, но реже, чем рак молочной железы. И более 80 % случаев – это как раз немелкоклеточный рак легкого. И поскольку через отделение полихимиотерапии и торакальное отделение ГКБ № 1 ежегодно проходит очень много пациентов, неудивительно, что среди них встречаются сотни людей с таким диагнозом, — рассказала один из авторов исследования, д.м.н., профессор Центра постдипломного медицинского образования Института медицины и медицинских технологий Наталья Ложкина.

Совместно с заведующим отделением полихимиотерапии ГКБ № 1 Александром Филипповым и студентом НГУ (ныне проходящим ординатуру НИИПК им. Мешалкина на нейрохирургии) Темирланом Зархановым, они собрали в единую базу данные клинического, демографического характера, результаты компьютерной и магнитно-резонансной томографии, ангиографий и т.д., а также — типов лечения и двухгодичных сердечно-сосудистых исходов у больных с впервые выявленным немелкоклеточным раком легкого. У части пациентов был проведен метаболомный скрининг до и после проведения противоопухолевой терапии.

Как подчеркивают авторы исследования — подобные базы являются очень важной платформой для выполнения различных исследований, связанных с выявлением особенностей протекания заболевания и поиском более эффективных способов его диагностики и терапии.

— В частности, на основе этой базы мы уже построили прогностическую модель риска возникновения сердечно-сосудистых осложнений у таких пациентов в течение двух лет. Применяя эту формулу, врач-онколог может подбирать более персонализированную стратегию противоопухолевой терапии для новых пациентов. По мере пополнения базы полезность ее для выполнения различных исследовательских проектов будет только возрастать, — отметила Наталья Ложкина.

База данных может быть использована не только в исследовательских целях, но и для анализа работы врачей, изменений в распространении заболевания и эффективности борьбы с ним в масштабах нашего региона.

Популярность подобных баз данных в современной медицине год от года растет, в том числе и в нашей стране. Но хотелось бы, чтобы их стало больше. Но поскольку это достаточно кропотливая и энергозатратная работа, которая к тому же, очень часто, как и в нашем случае, делается без грантовой поддержки, по инициативе самих составителей, прогресс в этой области не такой быстрый, — подчеркнула Наталья Ложкина.

Обратите внимание; Эта информация является необработанным контентом непосредственно из источника информации. Это точно соответствует тому, что утверждает источник, и не отражает позицию MIL-OSI или ее клиентов.

Ученый НГУ и ИЯФ СО РАН стал лауреатом премии «ВЫЗОВ»

Source: Novosibirsk State University – Новосибирский государственный университет –

Лауреаты Национальной премии в области будущих технологий «ВЫЗОВ» были названы 9 декабря в Государственной Третьяковской галерее в Москве. В номинации «Инженерные решения» победителем стал доктор физико-математических наук, доцент кафедры физики элементарных частиц Физического факультета Новосибирского государственного университета, заведующий лабораторией бор-нейтронозахватной терапии ФФ НГУ, главный научный сотрудник Института ядерной физики им. Г. И. Будкера СО РАН (ИЯФ СО РАН), заведующий лабораторией бор-нейтронозахватной терапии ИЯФ СО РАН Сергей Таскаев. Премия ученому вручена «за разработку компактного ускорительного источника нейтронов, пригодного для широкого круга исследований, в том числе для нейтронозахватной терапии».

Бор-нейтронозахватная терапия (БНЗТ) – перспективная методика терапевтического лечения злокачественных опухолей путем накопления в них стабильного изотопа бор-10 и последующего облучения нейтронами. В результате поглощения нейтрона бором происходит ядерная реакция с большим выделением энергии именно в той клетке, которая содержала ядро бора, что приводит к ее гибели. Над развитием БНЗТ в течение многих лет работает большой коллектив специалистов НГУ и ИЯФ СО РАН.

На сегодняшний день БНЗТ подтвердила свою эффективность и начинает активно внедряться в клиническую практику не только в Китае, Японии и Южной Корее, но и в России. Важную роль в продвижении метода сыграл ИЯФ СО РАН. Именно здесь был разработан и построен лучший по характеристикам ускорительный источник нейтронов VITA. Хорошо работающая в разных режимах ускоряющая система, возможность управления пучком и его диагностики, долго работающая без изменения параметров литиевая мишень – все это сделало машину оптимальной для клинической практики. Специалисты ИЯФ СО РАН изготовили и запустили источник нейтронов, который в настоящее время отправляется в «НМИЦ онкологии им. Н.Н. Блохина» Минздрава России (г. Москва).

На сегодняшний день на установке, созданной Сергеем Таскаевым, учеными НГУ и ИЯФ СО РАН в рамках стратегического проекта «Радиационные технологии будущего» программы «Приоритет 2030» ведутся работы по двум тематикам: бор-нейтронозахватной терапии и радиационным испытаниям различных материалов и приборов с применением быстрых нейтронов. По этим направлениям в НГУ работают сразу несколько лабораторий. Лаборатория инновационной и ядерной медицины Физического факультета НГУ проводит доклинические испытания медицинской технологии лечения рака методом бор-нейтронозахватной терапии. В частности, ученые НГУ на источнике нейтронов, собранном в ИЯФ СО РАН, провели первые в мире успешные эксперименты по лечению домашних животных со злокачественными опухолями по методике БНЗТ. Кошкам и собакам вводили борсодержащий препарат и облучали на ускорительном источнике нейтронов, после чего был отмечен регресс опухолей и улучшение общего состояния животных. Был сделан вывод, что метод БНЗТ клинически эффективно работает против многих злокачественных видов рака, таких как меланома, глиоматоз головного мозга, глиобластома и других видов, до сих пор не поддающихся лечению существующими методами.

Лаборатория физики адронных взаимодействий Физического факультета НГУ создала на базе источника нейтронов стенд для исследования радиационной стойкости с быстрыми нейтронами различных материалов и приборов и провела на нем ряд успешных исследований.

Я считаю присуждение Национальной премии «ВЫЗОВ» в номинации «Инженерное решение» грандиозным общественным признанием наших успехов, которого не хватало нашей команде. Мы предложили и сделали мощный ускорительный источник нейтронов, что само по себе достижение, и стали его использовать для разных приложений: лечения кошек и собак, радиационного тестирования материалов для ИТЭР и ЦЕРН, измерения сечения ядерных реакций, зачастую впервые, и пр. В конце концов, сделали установку для Китая, на которой уже лечат больных, и уже сделали установку для Москвы для лечения больных. Были достижения, но не было признания. Заявки на премии молодым ученым не проходили. Первый звоночек был в прошлом году, когда Российский научный фонд признал наши достижения одними из пяти лучших научных достижений России за десятилетие. Узнав про Национальную премию «Вызов», я, не думая, подал заявку и стал лауреатом, вполне заслуженно.

Я надеюсь, что эта премия, это общественное признание, облегчит нам путь внедрения методики БНЗТ в клиническую практику в Российской Федерации, позволит привлечь внимание инвесторов и из прорывной научной разработки сделать востребованный российский продукт, а также поспособствует в привлечении средств для реализации новых идей: это и VITAminka и iVITA и самой смелой, безбашенной – создания нейтрон-нейтронного коллайдера или сначала нейтрон-электронного коллайдера, на котором можно будет впервые напрямую изучить нейтрон, — прокомментировал лауреат премии Сергей Таскаев.

Организатор и учредитель Национальной премии в области будущих технологий «ВЫЗОВ» — Фонд развития научно-культурных связей «Вызов». Соучредитель премии – Газпромбанк. Партнерами выступают Росатом, Фонд Росконгресс, правительство Москвы. Премия «Вызов» приурочена к объявленному в 2022 году Десятилетию науки и технологий и призвана отметить прорывные идеи и изобретения, меняющие ландшафт современной науки и жизнь каждого человека.

Обратите внимание; Эта информация является необработанным контентом непосредственно из источника информации. Это точно соответствует тому, что утверждает источник, и не отражает позицию MIL-OSI или ее клиентов.