Иркутские молодые ученые получили гранты Российского научного фонда

Одним из достижений иркутских молодых учёных за 2018 год стала победа восьми проектов по Президентской программе Российского научного фонда по двум направлениям — «Проведение исследований научными группами под руководством молодых ученых» и «Проведение инициативных исследований молодыми учеными». Все научные исследования направлены на решение задач, определенных в Стратегии научно-технологического развития Российской Федерации.

 

Грант на инициативное исследование рассчитан на два года. За это время в Иркутском институте химии им. А. Е. Фаворского СО РАН будет реализовано два проекта, один из которых посвящен разработке новых низкодозных антиоксидантных препаратов наноселена для защиты печени. Создаваемое наноструктурированное селеновое средство, благодаря сформированным учеными специальным строением, будет доставляться напрямую к клеткам печени, закрепляться и длительное время перехватывать патогенные радикалы, воздействующие непосредственно на печень.

"Проект направлен на решение актуальной проблемы антирадикальной защиты печени при лечении токсических, вирусных, микробных, онкологических и других повреждений этого важнейшего органа, как правило, сопровождающихся свободнорадикальными атаками на клетки печени, в результате чего последние разрушаются. Существующие сегодня молекулярные антиоксиданты для этой цели далеко не идеальны, так как проявляют гепатопротекторный (защищающий печень) эффект в больших дозах, при этом обладают системным действием на весь организм, часто оказывая вредное побочное воздействие на другие жизненно важные системы", — рассказывает автор проекта, научный сотрудник ИрИХ СО РАН Марина Лесничая.

Пролонгированность антирадикального местного действия на клетках органа будет принципиальным отличием нового наноструктурированного антиоксиданта от других известных мономолекулярных антиоксидантов — наночастица элементного селена состоит из десятков тысяч атомов селена.

Нанокомпозит селена, выступающий в роли нового низкодозного антиоксидантного гепатопротекторного препарата, будут создавать из элементного селена и природных полисахаридов. Это арабиногалактан, получаемый из лиственницы сибирской, галактоманнан и каррагинан, также широко используемые в пищевой и фармацевтической промышленности.

Биологическую активность (антиоксидантые и гепатопротекторные свойства) и токсикологическую безопасность планируется изучать в сотрудничестве с Иркутским государственным аграрным университетом им. А.А. Ежевского, а также Восточно-Сибирским институтом медико-экологических исследований (Ангарск). После всех физико-химических и биомедицинских исследований, необходимых заключений и лицензий, новый высокоэффективный наноструктурированный препарат селена для целевой антирадикальной защиты печени планируется применять в ветеринарии и медицине.

Другой инициативный проект направлен на создание новых реагентов для тонкого органического синтеза — конструирования определенных молекул, в результате которого появятся совершенно новые молекулы и функциональные материалы на их основе.

"Химикам-синтетикам, специалистам в области органического синтеза, постоянно нужны молекулы, говоря образно — «кирпичики», из которых они будут строить свою новую целевую молекулу. Разработке таких «кирпичиков» и посвящён данный проект", — объяснил старший научный сотрудник ИрИХ СО РАН Дмитрий Шабалин.

Как отмечает автор исследования Д.А. Шабалин, основой проекта являются успешные разработки ИрИХ СО РАН в области химии ацетилена в суперосновных средах. Использование ацетилена — многотоннажного продукта переработки углеводородного сырья, позволит получать новые соединения в соответствии с принципами «зеленой» химии, проводя химические трансформации в «мягких» и экологичных условиях.

В Лимнологическом институте СО РАН будет выполняться проект, посвященный идентификации протистов - одноклеточных ядерных организмов, обитающих на дне Байкала. По словам старшего научного сотрудника Лимнологического института СО РАН Наталии Анненковой, к протистам относится множество разнообразных организмов: микроводоросли, хищники — инфузории и амебы, одноклеточные паразиты и симбионты. В целом они представляют необходимый элемент функционирования экосистемы любого водоема, в том числе Байкала.

"В настоящее время эти организмы мало изучены. Они плохо культивируются в лаборатории и не имеют четко выраженных морфологических признаков. В то же время, именно к протистам относятся важнейшие производители кислорода на планете, например, диатомовые и динофитовые водоросли", — рассказывает Наталия Анненкова.

В последнее время работы по изучению таких организмов стали проводиться более интенсивно — во многом благодаря появлению новых методов, в частности молекулярно-генетических. Именно такой подход будет использоваться Н. В. Анненковой в работе над проектом. Он позволит получить новые знания, необходимые как для развития микробиологии и эволюционной биологии в целом, так и для лучшего мониторинга Байкала — важнейшего ресурса пресной воды.

Проект научного сотрудника Института солнечно-земной физики СО РАН Сергея Анфиногентова посвящен «Регулярной диагностике магнитного поля в короне солнечных активных областей методами МГД-сейсмологии». Как рассказывает автор, результат поможет прогнозировать космическую погоду, вызванную солнечными вспышками и выбросами корональных масс, имеющих большое влияние на земное и околоземное пространство. Задача работы — научиться измерять магнитное поле в короне Солнца и таким образом прогнозировать «солнечные вспышки».

"На сегодня в науке существуют методы по измерению магнитного поля в короне Солнца по колебаниям корональных петель во время вспышек, но для прогноза они не подходят, так как такие изменения возможны уже после того, как вспышка произошла", — поясняет Сергей Анфиногентов.

Новизна подхода Сергея Анфиногентова состоит в применении специальной программы, анализирующей постоянно присутствующие движения корональных структур или, как их еще называют, корональных петель в активных областях Солнца. Основная сложность в том, что движения очень малы, и поэтому их сложно обнаружить и проанализировать. Разработанное программное обеспечение позволит зафиксировать малейшие колебания корональных петель. За два года программа «научится» на основе данных из активных областей Солнца измерять магнитное поле в любой момент времени, а результаты измерений будут использованы для прогноза аномальной активности и оповещения наземных службы о надвигающейся космической непогоде.

Четыре проекта иркутских молодых учёных получили гранты по направлению «Проведение исследований научными группами под руководством молодых ученых». Гранты рассчитаны на три года с возможностью продления до двух лет. Проект научной группы молодых учёных Института геохимии им. А. П. Виноградова СО РАН под руководством Александры Мясниковой посвящен поиску эффективных активаторов и изучению механизма переноса энергии в сцинтилляторах на основе щелочно-земельных галоидов.

"В настоящее время неорганические сцинтилляторы широко применяются в качестве детекторов ионизирующего излучения в таких областях, как контроль за нераспространением ядерных материалов, медицинская томография и физика высоких энергий. Однако прогресс в поиске новых сцинтилляторов должен быть неразрывно связан с новыми научными исследованиями процессов преобразования энергии падающего излучения в кванты собственной люминесценции сцинтилляторов. В этой связи необходим комплексный подход, включающий в себя возможность выращивания активированных и беспримесных кристаллов с заданными свойствами, исследование полученных образцов различными методами", — отмечает Александра Сергеевна.

Представленный в проекте подход предполагается применить для исследования механизмов преобразования энергии в кристаллах двойных щелочноземельных галоидов, активированных редкоземельными ионами, с целью получения эффективного сцинтилляционного детектора для контроля за нераспространением радиоактивных материалов.

Каждый день в мире создаются миллионы документов — счета, отчеты, научные статьи. Большая их часть предназначена для восприятия и понимания человеком, но не компьютером. Чтобы компьютер мог интерпретировать такие документы (например, анализировать представленные  там данные), они должны содержать гораздо больше семантической информации, чем они могут предоставить сейчас. Преодоление этой проблемы возможно за счет развития методов автоматического извлечения информации из таких документов. Проект Института динамики систем и теории управления им. В. М. Матросова СО РАН является ответом на этот вызов и направлен на создание интеллектуальных методов извлечения информации из табличных документов с произвольной компоновкой.

"Поставленная проблема охватывает несколько задач искусственного интеллекта, в том числе, обучение искусственных нейронных сетей обнаружению объектов на изображениях, автоматическое восстановление семантической разметки, концептуализация естественно-языкового содержания, синтеза программных систем на основе правил", — рассказывает руководитель гранта, Алексей Шигаров.

Результаты могут найти применение в науке о данных и бизнес-аналитике или станут основой наукоёмких технологий для экономики и управления в государственной сфере и бизнесе.

Исследование научной группы под руководством старшего научного сотрудника ИрИХ СО РАН Павла Волкова продолжит одно из основных направлений института, посвященное химии фундаментальных гетероциклов и органической химии фосфора. Применяя свойства фосфорорганики и фундаментальных гетероциклов, ученые синтезируют новые молекулы для применения в медицине.

"Мы столкнулись с необходимостью разработки нового поколения лекарственных препаратов. Яркий пример — химия гетероциклов, среди которых производные азинов занимают особенное место — на их основе были синтезированы такие известные лекарственные препараты, как мексидол, пиридоксин, эмоксипин, либо антибактериальные препараты флоксацинового ряда. У некоторых бактерий уже сформировалась невосприимчивость к этим препаратам. Мы знаем, что фосфор входит в состав многих важнейших для жизни классов соединений (например, нуклеиновых кислот), и совокупность свойств фундаментальных гетероциклов и органических соединений фосфора может оказать синергетический эффект друг на друга в плане биологической активности", — объясняет Павел Волков.

Данная работа направлена на разработку нового класса низкодозных лекарственных препаратов для лечения таких социально значимых заболеваний как ВИЧ, онкология и туберкулез. Проект будет реализован совместно с группой фармацевтических разработок ИрИХ СО РАН при участии других ведущих академических институтов Иркутской области.

В Институте земной коры СО РАН определяют характер континентального вулканизма Земли за последние 90 миллионов лет.

"Решение этой фундаментальной задачи поможет оценивать современное состояние литосферы и давать прогноз развития опасных геологических процессов тектонически-активных территорий. В рамках проекта проводится сравнительное изучение эволюции позднекайнозойских расплавных аномалий в зонах транстенсии Японско-Байкальского геодинамического коридора", — рассказала руководитель проекта Ирина Чувашова.

Для этого исследуются продукты расплавных аномалий, изверженных на земную поверхность, и определяются соотношения источников, идентифицированных по их изотопно-геохимическим параметрам, с низкоскоростными аномалиями в моделях сейсмической томографии. Кроме этого, впервые поставлена задача изучения развития всей новейшей подлитосферной мантии и литосферной структуры Азии.

Президентская программа исследовательских проектов была разработана РНФ в 2017 году. Её основные задачи — поддержать долгосрочные проекты ведущих учёных и создать новые возможности для перспективных молодых исследователей.

 

Источник: Сибирские новости