Московский физико-технический институт

Ученые МФТИ разработали единую платформу Shambhala, объединяющую данные разных платформ моделей экспрессии генов человека при сохранении их биологических свойств. Эти данные широко используются в функциональной геномике и молекулярной медицине. Стандартизация профилей открывает возможности для всестороннего сравнения характеристик, связанных с заболеваниями и разработкой новых вакцин и лекарств.

Ученые МФТИ протестировали эффективность нового метода оценки риска метастазирования опухоли. Выяснив, что подвижные и пластичные раковые клетки обладают «повышенным аппетитом», исследователи предложили им флуоресцентные наночастицы. Оказалось, что чем агрессивнее опухоль, тем больше частиц она поглощает и тем интенсивнее будет свечение образца ткани под микроскопом. Этот недорогой и несложный в техническом плане метод поможет гораздо быстрее подобрать оптимальную на конкретной стадии заболевания терапию для пациента.

Ученые из России и Франции предложили использовать мезопористые наночастицы на основе металл-органических каркасных соединений для борьбы с бактериальными внутриклеточными паразитами — хламидиями. Проведенные исследования показали, что такие наночастицы способны проникать в клетку-хозяина, достигать внутриклеточных пузырьков (включений), которые занимают хламидии, и выделять инкапсулированные лекарственные вещества в непосредственной близости от бактериальной клетки, что позволило применить фотодинамический подход для инактивации патогена.

Ученые разработали новый метод для отслеживания мобильных генетических элементов у растений. Это участки ДНК, которые перемещаются по геному и вызывают изменение различных признаков (цвета, формы и других). В отличие от старых технологий, благодаря которым отследить такие перемещения удавалось только между разными поколениями (родительским и дочерним растением), новый подход позволяет выявлять их практически в режиме реального времени. Предложенный метод поможет ученым ускорить выведение новых линий сельскохозяйственных растений.

Ученые МФТИ и Института биоорганической химии им. академиков М. М. Шемякина и Ю. А. Овчинникова РАН создали уникальные биосовместимые наночастицы, которые способны распознать и визуализировать раковые клетки в организме, а также уничтожать их под воздействием внешнего света.

Исследователи из МФТИ и ИОНХ РАН предложили новый подход к выбору исходных веществ с оптимальной реакционной способностью теллура для синтеза наночастиц. Это поможет ученым-экспериментаторам выбирать оптимальные реагенты для получения коллоидных квантовых точек, которые используются в изготовлении солнечных батарей, телевизоров и систем контроля качества пищевой продукции.

Физики из МФТИ и ОИВТ РАН показали, как корректно рассчитывать эффективность аккумуляторов из новых материалов методом компьютерного моделирования. Они предложили теоретическую модель взаимодействия проводящих ионов с окружающим растворителем и электродом. Методику можно использовать для поиска оптимальных растворителей и точного расчета характеристик аккумуляторов.

Ученые из МФТИ, Института биохимии и генетики УФИЦ РАН и Тамбовского государственного технического университета разработали покрытия, которые обезопасят от микробного загрязнения импланты, вживляемые в человеческий организм.

Фибрилляция предсердий встречается более чем у 1% населения и относится к наиболее распространенным сердечно-сосудистым заболеваниям. Работа сердца — последовательная череда сокращений, которые вызывают волны возбуждения по всей сердечной ткани. Фибрилляция (разрастание соединительной ткани с появлением рубцовых изменений) препятствует повторному прохождению спиральной волны. Ученые МФТИ изучили новый подход к моделированию фиброзной ткани предсердий, учитывающий клеточное строение и проводимость в зонах фиброза. Такая модель может стать инструментом для прогнозного моделирования и поиска цели абляции — разрушения очага аритмии.

Международный коллектив физиков показал, что определенная форма позволяет наночастицам быть в электромагнитном смысле больше своих геометрических размеров. Обнаруженный эффект поможет в создании биологических сенсоров, материалов для солнечных батарей и элементов оптических квантовых компьютеров.