Архив метки: Разработка

Томские и югорские ученые будут вместе работать в космических проектах

Томский университет систем управления и радиоэлектроники (ТУСУР) на VII международном IT-форуме в Ханты-Мансийске подписал соглашение о сотрудничестве с Югорским научно-исследовательским институтом информационных технологий (ЮНИИ ИТ).

Соглашение предполагает стратегическое партнерство в образовательной, научно-исследовательской, опытно-конструкторской и международной деятельности.

«Одним из приоритетных направлений сотрудничества станет информационная безопасность, совместные проекты в области защиты персональных данных в сетях общего пользования, поиска специфической информации в сети Интернет, удостоверяющий центр», — рассказал проректор ТУСУР по научной работе и инновациям Роман Мещеряков.

Второе базовое направление — использование данных дистанционного зондирования Земли из космоса, которые применяются для решения прикладных задач (паводковые ситуации, мониторинг пожаров и др.). ТУСУР и ЮНИИ ИТ договорились о привлечении специалистов обоих учреждений для совместной работы, издании литературы и участии в научных мероприятиях.

«От сотрудничества мы получим новые знания, потому что хорошо знаем свой регион, а наши партнеры знают свой. Благодаря квалификации кадров по информационной безопасности мы сможем применять свои методики, с «космическими услугами» привлечем больше потребителей, потому что спрос на них увеличивается с каждым годом», — считает Роман Мещеряков.

Пресс-служба инновационных организаций Томской области

Ученые ТПУ создают «наноконтейнеры» для молекул

Фото: http://news.tpu.ru/news/2015/07/07/23567-uchenye_universiteta_sozdayut_nanokonte.html
Фото: http://news.tpu.ru/news/2015/07/07/23567-uchenye_universiteta_sozdayut_nanokonte.html

Ученые Томского политехнического университета (ТПУ) разрабатывают технологию создания «наноконтейнеров» для молекул. В будущем такие «контейнеры» позволят безопасно хранить водород и смогут стать оболочкой для лекарств пролонгированного действия. На эти исследования политехники получили крупный трехгодичный грант — 24 млн рублей — от Российского научного фонда.

 

«Наше исследование находится на стыке органической и неорганической химии. Органические молекулы и неорганические ионы металлов могут собираться в каркасы, где ионы соединяются органическими молекулами. В результате получается материал, имеющий строго упорядоченную структуру на наноуровне. Этот материал имеет ячейки заданного размера. А мы можем регулировать размеры этих ячеек, и туда избирательно могут входить молекулы определенных веществ. Можно сказать, что такие материалы будут выполнять роль „наноконтейнеров“», — рассказывает научный руководитель проекта, профессор кафедры биотехнологии и органической химии ТПУ Андрей Хлебников.

Применять «наноконтейнеры» можно, например, в водородной энергетике.

«Можно так подобрать размер ячеек, что туда будут входить небольшие по размеру молекулы — например, водород, а более крупные молекулы — нет. „Контейнер“ впитывает газ, как губка. Такие наносетки можно использовать для хранения водорода или для разделения газов»,

— отмечает Хлебников.

Материалы, создаваемые томскими учеными, также могут выполнять роль катализаторов в различных химических реакциях. Еще одна область возможного применения «наноконтейнеров» — доставка лекарственных веществ в организм для их пролонгированного действия. «В этом плане, конечно, потребуются дополнительные исследования совместно с биологами и фармакологами», — говорит ученый.

Сейчас перед учеными стоит задача создать широкий ряд органических молекул, которые послужат соединительными звеньями между ионами металлов.

«Над этой темой уже работали наши новосибирские коллеги. У них есть успешный опыт создания таких каркасов, но они использовали ряд уже известных органических молекул. Мы же работаем над созданием новых, чтобы расширить этот ряд.

То есть наша цель — получить новые вещества, на их основе синтезировать материалы, которые позволят нам решать самые разные задачи»,

— поясняет Андрей Хлебников.

По его словам, создание подобных каркасов из органических молекул и ионов металлов — сейчас одна из самых актуальных задач в химической науке.

«Публикации по этой тематике занимают лидирующее положение по цитируемости. Заметное возрастание интереса к этой научной проблеме наблюдается последние несколько лет», — говорит профессор.

 

Для работы над этим проектом в Томском политехе сейчас формируется целая команда ученых из разных городов. В ТПУ исследованием занимаются на кафедре биотехнологии и органической химиичетыре доктора наук. Кроме того, одно из условий получения гранта от Российского научного фонда — это привлечение молодых ученых.

«Мы собрали команду, которая включает двух кандидатов наук, которые совсем недавно защитились. Это Евгений Семитут из Новосибирска и Анастасия Кузнецова из Красноярска. По условиям гранта, они должны приехать в ТПУ. В работе также участвуют аспиранты нашей кафедры, два исследователя из Новосибирска, из Института неорганической химии имени А.В. Николаева СО РАН, также из Алтайского государственного технического университета двое ученых будут участвовать в работе», — говорит Андрей Хлебников.

Добавим, в ближайших планах у ученых апробировать технологию сборки «контейнеров» вместе с новосибирскими коллегами.

http://news.tpu.ru/news/2015/07/07/23567-uchenye_universiteta_sozdayut_nanokonte.html

Томские генетики ищут молекулярные мишени для борьбы с атеросклерозом

Photo_Ученые лаборатории популяционной генетики Томского НИИ медицинской генетики изучают модификации ДНК на местах образования атеросклеротических бляшек, чтобы выявить мишени для лекарственного воздействия и понять, какие шунты лучше подходят для операций.

«Формирование атеросклеротической бляшки — это комплексный процесс, на который влияют в том числе генетические факторы, — объясняет и.о. заведующего лаборатории популяционной генетики НИИ Мария Назаренко. — Если бляшка образуется именно в этом месте — аорте, сосуде, артерии — значит, здесь слабое место организма. Одной из причин может быть изменение функциональной активности генов — именно этот аспект мы изучаем уже более пяти лет».

Материал для исследований томские генетики получают в Кузбасском Кардиологическом центре. Они изучают образцы атеросклеротических бляшек, а также пораженных и здоровых артерий, взятые у пациентов во время операций.

«Если сравнить пораженную и непораженную артерию, можно судить о молекулярных мишенях, которые, возможно, отвечают за то, что в организме человека одни сосуды поражаются, а другие нет. Это мишени для диагностики и применения лекарственных средств», — пояснила Мария Назаренко.

Кроме того, исследуя образцы непораженных сосудов, которые используются как шунты во время операций, ученые выясняют, какие из них больше подходят для эффективного лечения.

«Давно доказано, что лучшие шунты — это артерия, а вена часто поражается атеросклерозом. Просто мы подтвердили это на другом уровне», — уточняет руководитель лаборатории популяционной генетики.

Как рассказала Мария Назаренко, в России подобные исследования ведутся только в Томском НИИ медицинской генетики под руководством академика РАН В.П. Пузырева. Российские ученые в основном занимаются исследованием функциональной активности генов в применении к онкологическим заболеваниям. В мире лидером в изучении данного аспекта атеросклероза являются испанские генетики.

Пресс-служба инновационных организаций Томской области

Медосмотр за 40 секунд проведет автомат, разработанный в Томске

Томские компании «Центр корпоративной медицины» (ЦКМ) и «Элекард Девайсез» разработали автоматизированный комплекс, который позволит в несколько раз сократить время на медосмотр промышленного персонала перед выходом на смену. Производство устройства планируется сосредоточить в Томске.

На многих промышленных предприятиях работники перед выходом на смену или в рейс должны пройти медосмотр: им измеряют артериальное давление, пульс, температуру, в ряде случаев — проводят тест на психотропные вещества.

«Осмотр одного человека занимает 5-7 минут, но, если речь идет, например, о 400 шахтерах, которым нужно спуститься под землю, процесс сильно затягивается, и это проблема для производственников, — говорит руководитель проектов ООО «Центр корпоративной медицины» Евгений Кудзин. — Поэтому есть запрос на прибор, который будет делать процедуры одновременно и в автоматическом режиме».

Сам прибор и программное обеспечение к нему сделали специалисты «Элекард Девайсез». Это устройство размером 30 на 40 сантиметров — на большом предприятии можно поставить сразу несколько штук в ряд. Человек подносит к терминалу идентификационную карточку, датчики одновременно измеряют температуру и давление, расположенный на уровне лица тестер — содержание алкоголя в выдыхаемом воздухе. Исследование занимает около 40 секунд, данные поступают в общую базу.

«В программу «зашиты» стандарты ВОЗ по давлению, так что, если пациент «выскакивает» за параметры, — появляется красная надпись. Дальше медработник решает, допустить человека к работе или нет. Это принцип скринингового осмотра: сразу определяются группа не входящих в параметры обследования», — добавляет Евгений Кудзин.

Программное обеспечение к прибору можно установить на смартфон, планшет или компьютер. Данные передаются через wi-fi, и на экране появляется строка с фамилией и четырьмя параметрами: давление, температура, тест на алкоголь, пульс. Исправить или «подчистить» результаты медработник не сможет.

«На основе полученных данных можно делать выборки на одного человека за неделю, месяц, год и так далее. Это удобно при ежегодных медосмотрах, когда нужно посмотреть динамику, например, давления у конкретного работника», — отмечает представитель ЦКМ.

Таких приборов в России не существует. Ближайшие аналоги — система скринингового обследования работников Московского метрополитена, а также комплекс ЭСМО из тонометра, алкотестера и дисплея стоимостью в несколько сотен тысяч рублей. Томское устройство компактнее, удобнее и дешевле: оно будет стоить 60-70 тысяч рублей.

Томичи уже сделали стабильно работающий прототип и сейчас занимаются изготовлением корпуса и подготовкой к сертификации.

«Мы стараемся сделать максимально удобную эргономику, — подчеркивает Евгений Кудзин. — Это будет прибор, который смогут использовать абсолютно все — от наркологов до полиции. Производство планируем запустить в Томске, оно будет размещено на базе одного из томских предприятий.

Пресс-служба инновационных организаций Томской области

Компания «ЭлеТим» готовится вывести на рынок контроллеры нового поколения

«ЭлеТим» – R&D-подразде­ление томской компании «ЭлеСи», которое выиграло конкурс на коммерциализацию нового контроллера от Фонда содействия инновациям в научно-технической сфере. Контракт с фондом рассчитан на один год, но в компании надеются сократить сроки реализации проекта.

– Мы идем с опережением: заказана комплектация, заключаются контракты с субподрядчиками. На первом этапе мы планируем разместить сборку, программирование и испытания контроллера на территории особой экономической зоны в Томске, – говорит директор ООО «ЭлеТим» по инновационному развитию Максим Костарев.

Контроллеры – основа промышленных систем автоматизации, они выполняют задачи сбора и логической обработки информации с датчиков и формируют команды на управление оборудованием. Фактически контроллеры позволяют получать полную информацию о технологическом процессе удаленно и в режиме реального времени, заменяя трудоемкий ручной метод сбора информации с датчиков.

Контроллеры нового поколения, разработанные томской компанией, получили передовые процессоры. Они способны обрабатывать информацию со скоростью менее 25 наносекунд. Устройство имеет резервируемые каналы, поэтому неполадки со связью не повлияют на надежность работы системы автоматизации. Принципиально новыми стали внутренняя шина и система гарантированной доставки данных, сообщает пресс-служба инновационных организаций Томской области.

На новый контроллер, который планируется вывести на рынок к концу текущего года, уже принимаются заказы. Он оказался востребован, и уже есть договоренности по поставке 80 комплектов.

Контроллеры нового поколения выйдут на рынок в конце года

Томская компания «ЭлеТим» уже к концу 2015 года рассчитывает вывести на рынок технически сложный продукт.

«ЭлеТим» — это R&D подразделение томской компании «ЭлеСи», которое выиграло конкурс на коммерциализацию нового контроллера от Фонда содействия инновациям. Контракт с фондом рассчитан на один год, но в компании надеются сократить сроки реализации проекта.

«Мы уже сейчас идем с опережением: заказана комплектация, заключаются контракты с субподрядчиками. На первом этапе мы планируем разместить сборку, программирование и испытания контроллера на территории особой экономической зоны в Томске», — рассказал директор ООО «ЭлеТим» по инновационному развитию Максим Костарев.

Контроллеры – это основа промышленных систем автоматизации. Они выполняют задачи сбора и логической обработки информации с датчиков и формируют команды на управление оборудованием. Фактически, контроллеры позволяют получать полную информацию о технологическом процессе удаленно и в режиме реального времени, заменяя трудоемкий ручной метод сбора информации с датчиков. К тому же, возможность мгновенно и автоматически реагировать на возникновение нештатных ситуаций значительно увеличивает безопасность производств.

Контроллеры нового поколения, разработанные томской компанией, получили передовые процессоры. Они способны обрабатывать информацию со скоростью менее 25 наносекунд. Устройство имеет резервируемые каналы, поэтому неполадки со связью не повлияют на надежность работы системы автоматизации. Принципиально новыми стали внутренняя шина и система гарантированной доставки данных.

«В новом контроллере мы применяем среду программирования CoDeSys. Она позволит лучше представить продукт на рынке, потому что ее поддерживают многие производители. Специалистам теперь будет проще написать программу для контроллера и не потребуется для этого проходить обучение», — добавил Максим Костарев.

По словам представителя компании, один из показателей совершенства контроллеров –работа с оборудованием электрических сетей. Например, во время режима «Шторм» (нештатная ситуация) на подстанции происходит изменение практически всех параметров — это десятки тысяч сигналов, которые меняются за считанные миллисекунды. Контроллер должен принять каждый сигнал, обработать, присвоить метки времени, отреагировать автоматическими алгоритмами и передать информацию диспетчеру без искажений, потери актуальности и очередности.

«Подобные ситуации в энергетике — это очень быстрые процессы. Глаз человека моргает со скоростью примерно 50 миллисекунд. Представьте, что за это время весь технологический процесс изменился. Обработка данных и реакция контроллера должны быть сопоставимы, поэтому наша цель — этот рынок в том числе», — отметил Максим Костарев.

На новый контроллер уже принимаются предзаказы. Он оказался востребован рынком, и уже есть договоренности по поставке 80 комплектов этой осенью.

Пресс-служба инновационных организаций Томской области

Ученые ТПУ создали первый российский микротомограф, который может «просветить» мышь

http://news.tpu.ru/news/2015/07/07/23544-uchenye_tpu_sozdali_pervyy_rossiyskiy_m.htm
http://news.tpu.ru/news/2015/07/07/23544-uchenye_tpu_sozdali_pervyy_rossiyskiy_m.htm

Ученые Томского политехнического университета (ТПУ) разработали первый отечественный микротомограф для исследования небольших животных и отдельных элементов костной ткани человека. Устройство будет в несколько раз дешевле зарубежных аналогов, сообщил информагентству ТАСС директор Института неразрушающего контроля ТПУ Валерий Бориков.

Испытание на примере томографии лабораторных мышей подтвердило высокую эффективность установки. Разрешение микротомографа томских политехников составляет 10 микрон — в 10 раз меньше толщины человеческого волоса.

«Мы увидели ткани, скелет, структуру мыши. Кроме того, томские медики, разрабатывающие технологию лечения остеопороза, просили нас выполнить томографию кости человека на разных стадиях развития болезни, чтобы сделать карту лечения. Мы это сделали.

То есть наш микротомограф потенциально может служить также для медицинских целей, например, исследования различных тканей человека», — сказал глава института.

Характеристики разработанного в Томске аппарата не уступают зарубежным аналогам, при этом отечественный томограф оценивается в 5 млн рублей, импортные же стоят минимум 15 млн рублей. При этом система радиационной защиты и автономность системы охлаждения обеспечивает возможность его эксплуатации в любых помещениях, подчеркнул Бориков.

В настоящее время создан прототип микротомографа для биологических объектов. Ученые планируют создать промышленный образец и готовы производить его по заказу. По словам Борикова, потребность таких томографов в России велика. Он также уточнил, что ученые института создали опытный образец, ориентируясь на предложение зарубежных коллег.

«К нам приезжали ученые из США создавать RASA-центр, который занимается медико-биологическими исследованиями. Они спросили, можем ли мы сделать томографию лабораторной мыши. Наш ректор Пётр Чубик перед нами поставил задачу, мы ее выполнили: взяли за основу разработанный нами промышленный микротомограф, изменили его параметры — снизили дозу излучения, повысили разрешение — и сделали томографию белой лабораторной мыши», — рассказал он.

Справка:

Институт неразрушающего контроля ТПУ создан в 2010 году. Занимается, в частности, разработкой и производством бетатронов — самых маленьких в мире ускорителей электронов. Их используют в промышленности для контроля прочности сварки или литья, а также в досмотровых комплексах.

http://news.tpu.ru/news/2015/07/07/23544-uchenye_tpu_sozdali_pervyy_rossiyskiy_m.html

Сотрудники и студенты ТГУ участвуют в усовершенствовании комплекса физических упражнений для космонавтов

На ФФК и ФП ТГУ ведутся совместные работы с Институтом медико-биологических проблем. Сотрудники этого института контролируют состояние космонавтов на орбите и проводят их обследование после возвращения на землю.

— В условиях невесомости космонавты должны как минимум два часа в день тренироваться. Для этого у них есть беговая дорожка и силовые тренажеры, — говорит заведующий кафедрой спортивно-оздоровительного туризма, спортивной физиологии и медициныЛеонид Капилевич. – Если космонавты не будут заниматься физкультурой, у них атрофируются мышцы, кости станут хрупкими, нарушится кровообращение – вернувшись на землю, они будут испытывать серьезные проблемы со здоровьем. Поэтому им жизненно необходимы ежедневные физические нагрузки – не слишком продолжительные, поскольку график их работы на орбите очень плотный, но максимально эффективные.

Когда полеты в космос только начинались, космонавты выходили на орбиту на двое-трое суток, и пребывание в невесомости не сказывалось негативно на их здоровье. В 1990-х годах начались длительные полеты в космос – на месяц и более. Тогда и были разрабатаны комплексы физических упражнений для астронавтов. Сегодня возникла необходимость эти комплексы усовершенствовать. Сотрудники и студенты Томского университета включились в эту работу…

— Мы набрали группу студентов и спортсменов ТГУ – они тренируются ежедневно, выполняют те же упражнения, что и космонавты на орбите, — рассказывает Леонид Владимирович. – Затем мы обследуем их так же, как обследуют космонавтов в Институте медико-биологических проблем. Проверяем сердечно-сосудистую систему, мышцы, мозг, психологические реакции. И делаем сравнительный анализ, как эти упражнения влияют на космонавтов в состоянии невесомости и на обычных людей на земле. К осени мы обработаем данные исследования и напишем рекомендации по усовершенствованию методики.

В настоящее время на ФФК проводится еще один эксперимент, касающийся влияния повышенных физических нагрузок на мозг, на когнитивные функции. В эксперименте также участвуют студенты и спортсмены университета. Они занимаются в фитнес-зале с опытным тренером. После чего в функциональной лаборатории спорткомплекса ТГУ анализируют, как меняется работа их органов и систем – сердца, мозга, сосудов. В молекулярной лаборатории проводят исследования крови: определяют специфические белки – маркеры, которые изменяются в организме при физической нагрузке. Полученные данные будут учитываться при разработке рекомендаций для операторов, водителей автомобилей, летчиков, спасателей и космонавтов.

Примечательно, что в исследованиях участвует постдок из Англии Гэвин Темпест, который занимает позицию старшего научного сотрудника лаборатории когнитивных исследований в освоении космоса (лаборатория входит в центр превосходства – Международный центр исследований развития человека).

— Если раньше мы искали себе коллег за рубежом, хотели научиться чему-то у них, то теперь они приезжают к нам, — отметил заведующий лабораторией Дмитрий Баланев. – ТГУ выбирают, чтобы принять участие в перспективных исследованиях, построить свою научную карьеру.

http://tsu.ru/content/news/news_tsu/59292/

Томские ученые выведут оценку здравоохранению, подсчитав потерянные годы

В Томске ученые работают над системой расчета интегрального показателя эффективности здравоохранения, сопоставимого с международными индексами. Координатором проекта выступает Сибирский государственный медицинский университет (СибГМУ).

«Существует порядка 20 интегральных индексов для комплексной оценки системы здравоохранения, которые рассчитываются по математическим моделям из 20-30 параметров, — говорит и.о. первого проректора СибГМУ Иван Деев. — Мы взяли за основу индекс DALY — Disability-Adjusted Life Year, который отражает потерянные годы здоровой жизни, учитывая число умерших, получивших инвалидность, дни нетрудоспособности и так далее. Этот показатель признан ВОЗ и большинством стран мира».

В России сейчас нет единого интегрального показателя эффективности здравоохранения. Для оценки используют более тысячи параметров (младенческая и материнская смертность, выживаемость онкобольных и многое другое), но они характеризуют отдельные направления, а не систему в целом.

«Например, в Томской области одна из самых низких в России смертность населения. Но сопоставить этот показатель с таким же, скажем, в Еврейской автономной области некорректно. У нас много студентов: 120-150 тысяч человек — это люди от 17 до 22 лет, в статистику смертности они попадают реже. Следовательно, уровень смертности на территории Томской области, в большей степени, отражает характеристику популяции», — объясняет Иван Деев.

Проблемой, по словам и.о. проректора СибГМУ, является и несопоставимость российских и международных параметров оценки. «Младенческая смертность в Томской области тоже одна из самых низких в стране — коэффициент 4,6, — продолжает Иван Деев. —Это значит, что система работает хорошо. Но она лучше или хуже, чем в Европе, где коэффициент4,2? Мы не можем сказать, потому что методики расчета совершенно разные».

Программа расчета DALY также позволит оценить воздействие на общий итог отдельных факторов. Индекс можно рассчитать для выбранных групп (дети, взрослые, диабетики и т.п.) и сравнить результаты с другими регионами или странами. Или выяснить, как на эффективность системы здравоохранения влияет дефицит государственного финансирования.

«Есть же еще проблема статистики, — добавляет Иван Деев. — Возьмем показатель заболеваемости, который отражает эффективность амбулаторного звена: чем больше патологий врачи выявляют — тем он выше. Большинство обывателей считают, что это плохо, однако, на самом деле, в медицинской среде знают, что рост заболеваемости – это показатель эффективности работы системы выявляемости».

Сегодня индекс DALY в России никто не считает. Количество данных, которые необходимо обработать, огромно: пол, возраст, плотности населения, финансирование государственных программ и т.д. Задача томских ученых — создать работающую модель программы, куда регионы смогут подгружать деперсонифицированные данные. Таким образом, в России появится инструмент постоянного многофакторного анализа и мониторинга эффективности работы системы здравоохранения.

«Например, Минздрав планирует ввести в календарь прививок вакцину против гемофильной палочки, которая вызывает порядка двадцати процентов всех ОРЗ, а мы сможем увидеть, как это решение повлияет на интегральный индекс на популяционном уровне», — отмечает и.о. проректора Сибирского медуниверситета.

Исследование динамики количества потерянных лет здоровой жизни (DALY) населения в регионах Российской Федерации в 2009-2018 годах — совместный проект СибГМУ, департамента здравоохранения Томской области и Томского университета систем управления и радиоэлектроники, который занимается разработкой софта. Опытная эксплуатация системы начнется в середине 2016 года.

«Скорее всего, это будет интернет-портал с возможностью получать отдельные общие данные для каждого субъекта Федерации. Более детальная информация будет передаваться в Минздрав России», — поясняет Иван Деев.

Сейчас томские ученые подключили к работе порядка 20 субъектов РФ: Татарстан, Санкт-Петербург, Бурятию, Тыву, Хакасию, Свердловскую, Смоленскую, Кемеровскую, Ярославскую, Самарскую области, Красноярский край и другие. Проект вошел в портфель территориального кластера «Фармацевтика, медицинская техника и информационные технологии Томской области», объем предполагаемого финансировании составляет 4 млн рублей.

Пресс-служба инновационных организаций Томской области

В Томске разработали хирургические клеммы взамен подорожавшего импорта

Клеммы из биосовместимого сверхэластичного материала разработки Томского НИИ акушерства и гинекологии не уступают зарубежным аналогам по безопасности и эффективности и при этом проще в использовании.

Клеммы из никелида титана, которые могут применяться в широкой хирургической практике, — результат совместных исследований НИИ акушерства и гинекологии, Института материалов с памятью формы и Сибирского государственного медицинского университета.

«Такие материалы обладают сверхэластичностью и меняют свою конфигурацию в зависимости от свойств окружающей среды. Конструкции придают необходимую форму, а в организме она меняется так, как требуется для выполнения медицинской задачи», — объясняет сотрудник НИИ акушерства и гинекологии, кандидат медицинских наук Игорь Чернявский.

Клеммы представляют собой кольцевидные конструкции — зажимы, которые обеспечивают надежную обструкцию (зажим) или обтурацию (закупорку) органа. Помещенная на заданный участок биологической ткани, клемма под влиянием температуры тела сжимается. Со временем она обрастает окружающей тканью, и организм не воспринимает материал как чужеродный — то есть имплантат служит в течение всей жизни человека. Такие клеммы применяются при операциях на кишечнике, легких и других органах, хотя томские разработчики ориентировались прежде всего на помощь при гинекологических патологиях.

«До сих пор все пользовались иностранной продукцией, но сейчас цена возросла в разы, а нам удалось доказать безопасность, эффективность и научную новизну нашей разработки, — рассказывает Игорь Чернявский. — Зарубежные аналоги для стерилизации маточных труб состоят из нескольких составных компонентов, имеют сложную конструкцию и требуют дополнительных устройств для их применения. У нашей клеммы простая конструкция, она работает только под влиянием разницы температур, без внешнего физического воздействия для сжатия. Кроме того, воздействие клеммы очень мягкое, поэтому минимально повреждаются ткани, что очень важно для пациента».

Клинические испытания хирургических клемм ученые планируют начать в конце этого года. Получено уже пять патентов на различные конструкции из биосовместимых материалов с памятью формы: часть из них внедряется в клиническую практику, часть пока проходит экспериментальную стадию.

Пресс-служба инновационных организаций Томской области

В Томске создают «плотный» лазер для строительства судов и самолетов

Специалисты НВП «Топаз» в Томске разрабатывают лазерную установку для резки и сварки толстых металлов, которая не имеет аналогов в мире.

«Наша идея позволяет при меньшей мощности получить более высокую плотность мощности излучения, чем у стандартных систем. Для резки и сварки толстых металлов требуется мощность от 10 кВт, а мы можем при 1 кВт получить результат по плотности мощности лучше, чем обычный источник», — говорит директор ЗАО НВП «Топаз» Михаил Левицкий.

С момента появления в 60-х годах XX века первых лазеров прогресс шел по пути увеличения их мощности. Однако оказалось, что с ростом мощности лазер хуже фокусируется. Мощность современных волоконных лазеров достигает 100 кВт, но проблема с фокусировкой не позволяет эффективно использовать эти машины.

«Когда растет мощность, увеличиваются энергозатраты, но при этом плотность мощности сфокусированного излучения растет значительно медленнее. Мы хотим увеличить не просто мощность, а плотность мощности «в пятне», — объясняет Михаил Левицкий.

Синтезированный источник с улучшенной фокусировкой фирмы «Топаз» — это волоконный лазер, который сам управляет излучением и настраивается полностью автоматически. Вес компактной установки составит не более 30 килограммов, что позволит монтировать ее на промышленных роботах.

«Система позволяет работать на достаточно больших расстояниях, — добавляет директор компании. — Если у обычной лазерной головки для резки металлов расстояние от оптической линзы до мишени максимум 30 сантиметров, то мы можем задать дистанцию до десяти метров и обрабатывать металлы в труднодоступных местах. При этом плотность мощности остается практически такой же».

Потребность в эффективных устройствах для дистанционной резки и сварки толстых металлов достаточно высока в судостроении, авиастроении, строительстве с использованием крупногабаритных конструкций — везде, где деталь нельзя «принести и поставить на стол». «Топаз» ведет переговоры с крупными российскими предприятиями, и многие компании относятся к идее с интересом.

«Сейчас никто не знает технологических режимов для объектов, которые будут обрабатываться установкой, но у нас есть уверенность, что крупные компании пойдут по этому пути. Поэтому временной запас, который мы имеем сейчас, нам на руку», — считает Михаил Левицкий.

Проект реализуется в партнерстве с учеными из Института оптики атмосферы СО РАН. НВП «Топаз» совместно с «СИГМА-Томск» РОСНАНО создали предприятие для реализации этого проекта. Проект создания лазерной установки признан одним из лучших на российском Startup-туре, участие в его финансировании примет Фонд «Сколково».

В течение года разработчики планируют сделать макет, который позволит демонстрировать потенциальные возможности установки. Затем будет создан полномасштабный образец, а после испытаний последует этап коммерциализации. Руководитель НВП «Топаз» Михаил Левицкий подчеркнул, что проект открыт для инвесторов.

Пресс-служба инновационных организаций Томской области

Томские ученые разработали технологии увеличения нефтеотдачи арктических месторождений

Ученые Института химии нефти СО РАН (ИХН СО РАН) разработали нефтевытесняющие композиции, которые могут использоваться при температуре до минус шестидесяти градусов и способны увеличивать дебиты скважин на месторождениях трудноизвлекаемой нефти до 40 процентов.

Запасы легкой маловязкой нефти в мире составляют около 160 млрд тонн и быстро истощаются, запасы высоковязкого сырья — порядка 810 млрд тонн. При ежегодной общемировой добыче чуть более 4 млрд тонн высоковязкая нефть может обеспечить потребности нескольких поколений человечества. В России доля трудноизвлекаемых запасов превышает 65 %.

«Высоковязкой нефти много у нас в Западной Сибири, в республике Коми и за Полярным кругом, но для ее добычи и транспортировки нужны новые технологии — простые и использующие ту технику, которая имеется на промысле», — говорит директор ИХН, профессор Любовь Алтунина.

Чаще всего месторождения трудноизвлекаемой нефти разрабатываются тепловыми методами: в пласт под давлением закачивают перегретый пар, нефть нагревается, становится более жидкой и лучше вытесняется. Однако площадная закачка пара стоит дорого: это огромные парогенераторы, подготовка воды, сжигание газа. Более дешевый и компактный вариант — пароциклика: в этом случае пар закачивают в добывающую скважину с помощью передвижных установок, нагретую нефть добывают несколько месяцев, а затем повторяют цикл. Проблема этого метода состоит в том, что вода конденсируется и добывается вместе с нефтью, и с каждым циклом обводненность скважины растет, а рентабельность добычи падает. К тому же пар не обеспечивает отмыв (вытеснение) нефти в неоднородных пластах, и коэффициент нефтеотдачи при тепловых методах составляет всего около 20 %.

Технологии ИНХ используются на самом крупном месторождение высоковязкой нефти ООО «Лукойл-Коми» — Усинском. Благодаря разработанным в Томске гелям и композициям, которые перенаправляют пар, отмывают нефть и помогают ее вытеснению, коэффициент нефтеотдачи на Усинском месторождении повысился, а дебиты по нефти возросли на 20-40 %.

«На Усинском месторождении нефть высоковязкая, а пластовая температура «комнатная» — 23 градуса. Нефть плохо течет, и хорошо бы разработать технологии, которые позволяют добывать эту нефть без тепла — физико-химическими методами», — продолжает Любовь Алтунина.

Томские ученые предложили вместо пароциклики использовать реагентоциклику: в пласт закачивают реагент, продвигают его водой, некоторое время выдерживают, потом начинается добыча. «Аналогично пароциклике, но без использования пара и тепла, с меньшими затратами и хорошей эффективностью», — поясняет руководитель ИХН.

Для «холодных» технологий добычи специалисты института модернизировали вытесняющий состав: композиция ГАЛКА-НТ образует в пласте золь консистенции густого киселя, который перераспределяет потоки воды в низкопроницаемые зоны, а потом вытесняет нефть, как поршнем. Дебиты в результате ее использования также увеличились.

Новая разработка Института химии нефти — нефтеотмывающая композиция ИХН-ПРО с регулируемой вязкостью и щелочностью и температурой замерзания от -20 до -60 градусов с низким классом опасности была испытана на 5 скважинах Усинского месторождения. Еще одна композиция — ГБК — предназначена для повышения проницаемости карбонатных коллекторов. В отличие от других, она обладает пониженной кислотностью, действует мягко и не разрушает коллектор: это подтвердили испытания на десяти скважинах того же Усинского месторождения. По результатам опытно-промышленных работ 2014 года композиции рекомендованы к промышленному использованию в НК «ЛУКОЙЛ».

«С этими композициями легко работать в условиях низкой температуры — их можно использовать для разработки северных месторождений, месторождений Арктики, применять вместе с физическими методами — ультразвуком или вибровоздействием», — уточняет Любовь Алтунина.

Она также рассказала, что опытно-промышленное производство композиций есть в Институте химии нефти, в Томске, а также в г.Усинске, респ. Коми, при расширении объемов применения композиций в ООО «Лукойл-Коми» планируется наладить их промышленный выпуск.

Пресс-служба инновационных организаций Томской области

Разработки томских ученых позволят создать в России производство микродатчиков

Сотрудники кафедры точного приборостроения Института неразрушающего контроля Томского политехнического университета (ИНК ТПУ) совместно с НИИ полупроводниковых приборов (НИИПП) работают над проектированием микроэлектромеханических датчиков широкого применения. Проект ориентирован на создание импортозамещающего производства в России, сообщает пресс-служба инновационных организаций Томской области.

Микроэлектромеханические (МЭМС) датчики движения – гироскопы и акселерометры – используются в самых разных отраслях. В частности, в производстве сотовых телефонов, беспилотных летательных аппаратов, персональных навигационных систем, автомобилестроении и т.п.

Производство МЭМС хорошо развито за рубежом. В России несколько организаций занимаются разработкой таких устройств, но широкого их производства еще нет. Томские ученые ведут работы в рамках ФЦП «Исследования и разработки по приоритетным направлениям развития научно-технологического комплекса России на 2014–2020 годы». Опытный образец планируется представить к лету 2016 года. Для производства датчиков требуется дорогостоящее оборудование, однако промышленный партнер проекта НИИПП и Новосибирский полупроводниковый завод готовы организовать опытное производство.

Томские ученые работают над «ювелирным» медицинским имплантатом

Два томских НИИ совместно с новосибирским институтом в рамках гранта РНФ ведут исследования поверхностных сплавов с памятью формы на основе титана и тантала для повышения биосовместимости медицинских изделий.

Для изготовления ортопедических, стоматологических, сердечно-сосудистых и других имплантатов используется никелид титана, обладающий способностью восстанавливать форму при изменении температуры или после снятия приложенной нагрузки. Однако никель, который составляет 50 % сплава, токсичен для человеческого организма. Поэтому ученые томского Института физики прочности и материаловедения (ИФПМ СО РАН) предложили альтернативные сплавы — титан-тантал и титан-ниобий: они также сохраняют память формы и обладают хорошей биологической адаптивностью.

«Нужно не просто нанести тантал на поверхность, надо добиться строго заданного химического состава сплава и оптимальной толщины пленки, выбрать наилучший режим нанесения, — говорит руководитель проекта, главный научный сотрудник ИФПМ СО РАН Людмила Мейснер. — После обработки мы будем изучать структуру материала и свойства новых композиционных слоев просвечивающими и сканирующими методами, рентгеновской дифракцией. Будет произведен полный комплекс исследований».

«Наша задача в рамках проекта заключается в том, чтобы на поверхности никелида титана сформировать сплав из титана и тантала в виде слоя толщиной не более двух микрон. Главное — мы должны получить сплав, совместимый со стволовыми клетками», — рассказал директор компании «Микросплав» Алексей Марков.

Он пояснил, что сплавы с требуемыми характеристиками невозможно создать традиционными способами, поэтому исследователи используют уникальную электронно-пучковую установку, созданную в другом томском институте — сильноточной электроники ИСЭ СО РАН). Электронный пучок плавит пленку и тонкий слой подложки, граница между ними размывается, в итоге сплав и подложка становятся одним целым. Такой поверхностный сплав имеет высокий уровень сцепления (адгезии) с основой и позволяет улучшать электрические, химические, механические и другие свойства изделий.

По мнению материаловедов, использование электронно-пучковой машины «Ритм-СП» позволит получить изделие с ювелирно облагороженной поверхностью и при этом стерильное.

Испытание изделий на биосовместимость со стволовыми клетками будет проводить Институт химической биологии и фундаментальной медицины СО РАН в Новосибирске. Если стволовые клетки приживутся на поверхности прототипа, результаты можно будет считать положительными. Здесь же проверят, как новый материал взаимодействует с кровью.

«Реализация проекта позволит создать безопасные для человеческого организма медицинские изделия, обладающие уникальными свойствами. Но задача стоит даже шире. Сейчас мы используем оборудование общего назначения, а по итогам экспериментов может быть принято решение об изготовлении «чистой» установки — специально для медицинских целей», — добавил Алексей Марков.

«В настоящее время мировым трендом в области использования металлических материалов с памятью формы для медицины являются безникелевые сплавы на основе титана, которые активно исследуются в США, Германии, Японии, Китае. Но, задачи, поставленные в данном проекте, направленные на создание «би-сплавов» в виде композитов из безникелевого сплава с памятью формы и никелида титана, представляют собой абсолютно новый подход в проведении фундаментальных исследовний, который позволит создать унифицированные сверхэластичные покрытия для всех металлических материалов для медицины», – подчеркивает Людмила Мейснер.

Проект, поддержанный грантом РНФ, рассчитан на три года. Организацией — координатором выступает Институт физики прочности и материаловедения СО РАН.

За последние 20 лет в мире установлено более 10 млн. кардиологических стентов: среднеевропейской нормой является 1000-1300 операций в год на 1 млн. жителей. Ежегодно в мире выполняется около 1,5 млн. операций эндопротезирования тазобедренных суставов: в США каждый год проводится около 500 тыс. таких операций, в Германии — 180 тыс., в Австралии – 34 тыс. В России совершается 30-35 тыс. операций в год при реальной потребности 300 тыс.: проблема заключается в высокой стоимости имплантатов и отсутствии отечественных импортозамещающих технологий. 

Пресс-служба инновационных организаций Томской области

Разработки томских ученых позволят создать в России собственное производство микродатчиков

Разработчики кафедры Точного приборостроения Института неразрушающего контроля Томского политехнического университета (ИНК ТПУ) совместно с НИИ полупроводниковых приборов (НИИ ПП) работают над проектированием микроэлектромеханических (МЭМС) датчиков широкого применения. Проект ориентирован на создание импортозамещающего производства в России.

Микроэлектромеханические датчики движения — гироскопы и акселерометры — используются в самых разных отраслях. Например, в сенсорных телефонах микросхема с гироскопом отвечает за поворот картинки на экране, датчики нужны для оборудования военного назначения, ориентации беспилотных летательных аппаратов, персональных навигационных систем. С помощью такого устройства можно сконструировать слуховой аппарат, который будет располагаться прямо в ухе: закрепленный внутри акселерометр передаст звуковые вибрации в центры головного мозга, и человек будет слышать.

«В России не производят телефонов, но томские датчики можно также использовать в автомобилестроении. Автомобильная электроника является очень большим рынком для МЭМС. В современном автомобиле порядка 70 датчиков, которые упрощают управление — например, предотвращают заносы. Это целая система МЭМС гироскопов, акселерометров и датчиков давления», — говорит доцент кафедры Точного приборостроения ИНК ТПУ Тамара Нестеренко.

Производство микроэлектромеханических датчиков хорошо развито за рубежом: там много фирм, которые каждый год продают продукцию на десятки миллиардов долларов. В России несколько организаций занимаются разработкой таких устройств, но широкого их производства ещё нет.

«Во многих странах есть центры, которые имеют оборудование и обслуживают, к примеру, сто компаний-разработчиков. В России таких центров нет, да и наших разработчиков можно пересчитать по пальцам», — добавляет ассистент кафедры ИНК Евгений Барбин.

Томские ученые ведут работы в рамках ФЦП «Исследования и разработки по приоритетным направлениям развития научно-технологического комплекса России на 2014-2020 годы». На первом этапе выполнены исследования микроэлектромеханических акселерометров, гироскопов, способных выдерживать изменения температуры без ухудшения рабочих характеристик. Разработаны конструкции МЭМС гироскопов и акселерометров, которые защищены несколькими патентами, изготовлены тестовые структуры, результаты исследований опубликованы в зарубежных журналах. Опытный образец планируется представить к лету 2016 года.

«Наши датчики по своим техническим характеристикам соответствуют мировому уровню. Однако для их проектирования и изготовления используется своя методика», — уточняет Тамара Нестеренко.

Представители ИНК ТПУ также рассказали, что для производства датчиков требуется дорогостоящее оборудование, однако промышленный партнер проекта НИИ ПП и Новосибирский полупроводниковый завод готовы организовать опытное производство.

Пресс-служба инновационных организаций Томской области