Ученые ТГУ изучают постковидную депрессию и её влияние на структуру мозга. Проект рассчитан на два года и направлен на создание «атласа» мозга для стандартизации анализа МРТ-изображений при изучении роли демиелинизации в качестве постковидных последствий.
Университетские исследования выявили, что постковидные симптомы часто сопровождаются широким спектром нервно-психических расстройств, включая депрессию. Это состояние существенно снижает качество жизни пациентов, которые уже выздоровели, и может протекать бессимптомно. Нейробиологи ТГУ считают, что постковидная депрессия связана не столько с эмоциональными нарушениями, сколько со структурными изменениями в мозге. Учёные выяснили, что у людей с постковидной депрессией и у тех, кто страдает от тяжёлой депрессии, есть что-то общее. У них повреждена часть мозга, которая отвечает за определённые функции. Это открытие помогает понять, что механизмы развития депрессии в обоих случаях могут быть похожи. Теперь учёные могут работать над тем, чтобы помочь таким людям. Это важно для ранней диагностики и эффективного лечения постковилной демиелинизации.
Напомним, демиелинизация — это болезнь, при которой повреждается оболочка, покрывающая нервы в мозге или в других частях тела. В итоге нервы начинают работать неправильно, а на месте поврежденной ткани образуется шрам из другой ткани. Этот процесс пагубно влияет на когнитивные, эмоциональные и неврологические функции. Кроме того разрушение миелина нарушает связь между отделами мозга, что приводит к снижению когнитивных функций.
Обнаружена связь между постковидной депрессией и демиелинизацией нижнего лобно-затылочного пучка. МПФ картирование позволяет выявить ранние признаки снижения количества миелина. Метод разработан в лаборатории нейробиологии ТГУ и позволяет проводить исследования при жизни.
За постковидными изменениями ученые наблюдают с помощью нового метода, также разработанного в ТГУ. Это магнитное картирование протонной фракции (MPF) позволяет обнаружить ранние признаки снижения количества миелина по результатам МРТ-сканирования. Исследования проводятся на здоровых добровольцах разных возрастных групп для корректного научного обоснования. В данный момент создается «атлас» , который будет содержать области мозга у здоровых людей и пациентов с COVID-19 и постковидной депрессией. В результате проекта ученые разработают более точные способы диагностики и прогнозирования неврологических заболеваний. Они также улучшат процесс диагностики, используя специальные программы для обработки снимков МРТ. Эти программы сейчас активно создаются. Это поможет лучше понять, насколько повреждены структуры мозга, и эффективнее помочь людям, которые пострадали от коронавируса или других болезней, связанных с повреждением нервной системы.
Через тернии к кванту — ТГУ будет участвовать в подготовке специалистов для новой отрасли
Напомним, 2025 год объявлен Международным годом квантовой науки для повышения осведомленности о потенциале квантовых технологий.Россия активно развивает квантовые технологии, которые обещают революцию в вычислениях, коммуникациях и безопасности. Например в Томском государственном университете (ТГУ) создали эмулятор квантовых вычислений для подготовки инженеров. Web-лаборатория РФФ ТГУ уже используется для обучения специалистов в области квантовых компьютеров, сенсоров и систем связи. Эта образовательная платформа разработана при поддержке программы «Приоритет 2030».
В России только два эмулятора квантового компьютера — в ТГУ и Росатоме — включены в экосистему квантовых вычислений. Тем не менее в стране прогнозируют внедрение квантовых технологий в горизонте пяти лет. К 2030 году отрасли квантовых коммуникаций потребуется около 8 500 специалистов. Потребность в профессиональных кадрах будет острой из-за новых систем безопасности, основанных на квантовой физике.
Поэтому уже сегодня в ТГУ введены специализированные модули в программы «Приборы и устройства нанофотоники» и «Цифровые технологии фотоники и радиофизики». Разрабатывается профильная программа для подготовки специалистов в области квантовых технологий.
Web-лаборатория ТГУ включает теоретический материал и практические работы по квантовым вычислениям. Платформа позволяет создавать квантовые алгоритмы и симулировать их работу в графическом формате. Представители радиофизического факультета ТГУ (РФФ) участвуют и в формировании профессионального стандарта специалиста по квантовым вычислениям. Поскольку внедрение квантовых технологий трансформировать сферы, связанные с передачей и хранением любых данных.
«Внедрение квантовых технологий будет кардинально трансформировать все сферы, в особенности те области, которые связаны с передачей и хранением больших массивов данных, например, банковский сектор, — прокомментировал ситуацию декан РФФ ТГУ Александр Коротаев, — Привычные системы безопасности рухнут, поскольку квантовый компьютер будет очень быстро „вскрывать пароли“ и зашифрованные данные. Должны появляться новые системы, основанные на квантовой физике. Поэтому потребность в профессиональных кадрах будет очень острой».
Веб-лаборатория квантовых вычислений — это специально созданная платформа для обучения. На нем можно найти информацию о том, что такое квантовые вычисления, и выполнить практические задания, чтобы лучше понять материал. В лаборатории можно создавать квантовые алгоритмы (специальные инструкции для компьютеров, работающих на квантовых принципах) и смотреть, как они работают. Для этого используются простые графические схемы, где вместо сложных формул — картинки с кубитами (элементами квантовых компьютеров) и логическими операциями. Это делает процесс обучения более понятным и легким даже в такой сложной сфере.
Ученые ТГУ создают «биопротезы» при участии «кальция XXI века»
Томские материаловеды разрабатывают основы аддитивного производства полимерных композитов на основе цинка. Это первое исследование такой комбинации материала и молекулы. Проект выполняется при поддержке Российского научного фонда.
Как известно в медицине остро не хватает новых биоматериалов для ортопедических имплантатов. Им нужны высокая механическая прочность, биосовместимость и контролируемая скорость биорезорбции — растворения и удаления из организма после восстановления костной ткани. Цинк, который называют «кальцием 21 века», очень перспективен для этой цели, — считает Валентина Чебодаева, руководитель проекта и научный сотрудник лаборатории нанобиоинженерии ИФПМ СО РАН. Ну а использование магния, железа и цинка, которые растворяются в организме позволяет контролировать скорость их рассасывания.
Зачастую металлические имплантаты из титана требуют повторной операции и не имеют антибактериальных свойств. Контролируемое растворение материалов позволит избежать этого благодаря добавлению антибиотика, который к тому же предотвратит инфекции. В частности цинк обладает механической прочностью, биосовместимостью и контролируемой биорезорбируемостью. Кроме того цинк, магний и железо решают проблему повторного вмешательства и контролируют скорость резорбции.
В работе используются цинковые нанопорошки, углеродные нанотрубки и полимерная основа для 3D-печати. Размеры частиц цинкового нанопорошка определяют свойства изделий. Фтортиазинон будет высвобождаться из PLGA и взаимодействовать с фосфатом кальция. Контролируемое высвобождение антибиотиков минимизирует прием лекарств после операции. На поздней стадии антибактериальный эффект обеспечат ионы цинка. Этапы и кинетика загрузки и выгрузки антибиотиков будут сравниваться с ванкомицином.
Кроме этого проект решит такие задачи как задачи как подбор оптимальных составов для имплантатов, освоение аддитивной технологии производств и разработка покрытий на основе PLGA с гидроксиапатитом и фтортиазиноном.
.