В МГУ представлены результаты работы НОШ «Фотоника»

На заседании Ученого совета МГУ под председательством ректора В.А. Садовничего представлены результаты работы НОШ МГУ «Фотонные и квантовые технологии. Цифровая медицина» за 2022 год. С подробным докладом о деятельности школы выступил ее соруководитель, директор МНОЦ МГУ академик А.А. Камалов.

Школа объединяет ученых трех подразделений МГУ — физического факультета, Медицинского научно-образовательного центра (МНОЦ, Медцентр) и факультета фундаментальной медицины (ФФМ). Такой состав определяет междисциплинарную направленность школы, связанную с применением физических методов, прежде всего, технологий фотоники, в фундаментальных биомедицинских исследованиях и в решении клинически важных задач.

Для объединения этих направлений под задачи НОШ была запущена междисциплинарная магистерская образовательная программа «Биомедицинская фотоника», в рамках которой студентам физфака, углубленно изучающих методы оптической диагностики, курсы читают специалисты МНОЦ МГУ и факультета фундаментальной медицины. По этой программе обучаются 15 человек. Все студенты выполняют дипломные работы по междисциплинарной тематике, в том числе, на базе Медцентра.

Второй пример образовательной составляющей школы — магистерская программа «радиационная медицинская физика», цель которой — подготовка специалистов-радиологов для научной и клинической работы в специализированных центрах.

По данному направлению запущена также программа дополнительного образования.

Еще одним стратегическим направлением развития школы являются квантовые технологии. Для подготовки кадров по данному направлению служит магистерская программа «Прикладная квантовая связь». Запущена совместная с Саратовским госуниверситетом сетевая магистратура «Квантовые технологии».

Работают 5 онлайн-курсов и очный курс повышения квалификации «Квантовая обработка информации и квантовые технологии». Функционирует уникальный онлайн-практикум, позволяющий дистанционно проводить эксперименты в области квантовой физики с использованием роботизированных манипуляций.

Третьим стратегическим направлением А.А. Камалов назвал фотонные технологии.

В 2021 году на физфаке создана новая кафедра «Нанофотоника», на которой запущена междисциплинарная магистерская программа «Нейроморфная и нелинейная нанофотоника». Студенты и аспиранты кафедры проводят исследования на переднем крае науки, являются соавторами работ в ведущих журналах. В области нанофотоники также ведутся междисциплинарные исследования по созданию биосенсоров и зондированию механических свойств единичных клеток.

«Объединение возможностей подразделений МГУ в рамках школы “Фотоника” — физического факультета, МНОЦ и ФФМ — позволило принципиально расширить их возможности и обеспечить главный принцип — внедрение фундаментальной и прикладной науки в практическое здравоохранение»,

— подчеркнул директор МНОЦ МГУ.

Примером служат работы по интраоперационной диагностике в урологии, выполняемые по договору с индустриальным партнером (НТО «ИРЭ Полюс»).

Мочекаменная болезнь — распространенное урологическое заболевание, которым, по оценкам, в мире страдают 12% населения. Разрабатываемая система «умный лазер» позволяет автоматически анализировать свойства объекта в поле зрения волокна эндоскопа, при этом встроенная система позволяет в миллисекунду приостановить действие лазера если интраоперационно произойдет угроза травмы здоровых мягких тканей. Это в значительной степени увеличит эффективность и безопасность оперативного вмешательства. Работы в этом направлении проводятся непосредственно в операционной Медицинского научно-образовательного центра МГУ. Клинические исследования выполнены у 50 пациентов и получены положительные результаты. Следующие шаги, которые будут реализованы, — клинические испытания и сертификация системы.

Еще один проект, выполняемый сотрудниками НОШ, объединяет современные решения в развитии приоритетных направлений в здравоохранении, включая цифровизацию отрасли. С участием индустриального партнера осуществляется разработка и внедрение автоматизированных комплексов регистрации параметров здоровья (терминал «Здоровье»), предназначенных для проведения профилактических осмотров и диспансеризации. Сбор и обработка данных, в том числе с использованием искусственного интеллекта, обеспечит всесторонней информацией специалистов для принятия решений по дальнейшему сопровождению пациента. В дальнейшем в рамках НОШ предполагается расширение функциональных возможностей терминалов «Здоровье» путем добавления медицинских тестов и разрабатываемых приборов.

В рамках НОШ создан экспериментальный комплекс, совмещающий сканирующую ионно-проводящую микроскопию и оптические методы анализа.

Среди разработчиков данной методики — выпускники физфака МГУ. Комплекс позволяет исследовать параметры живых клеток и биоматериалов, например, изменение метаболического состояния нейронов при нейродегенерации.

Также необходимо отметить выполняемую сотрудниками НОШ работу, направленную на внедрение новой аппаратной базы для высокоскоростной передачи информации машин скорой медицинской помощи. Эти разработки могут быть также использованы для передачи данных с терминалов «Здоровье».

Результаты, полученные совместно сотрудниками физфака, МНОЦ и ФФМ, объединенных в рамках деятельности НОШ «Фотоника», публикуются в ведущих журналах. Уже опубликовано 40 совместных работ.

По словам А.А. Камалова, важным моментом является привлечение в школу талантливой молодежи. Для этого был проведен конкурс среди аспирантов. Предпочтение отдавалось междисциплинарным работам. По итогам было поддержано 18 аспирантов, которые были введены в состав коллектива НОШ.

При непосредственном участии членов школы в 2022 году была утверждена новая специальность ВАК — «медицинская физика». Эта специальность напрямую соответствует характеру работ, проводимых школой, а возможность защиты по ней диссертационных работ дополнительно стимулирует развитие междисциплинарной тематики.

Школой запущена серия семинаров. В частности, функционирует общий семинар школы, на котором о результатах своей работы докладывают участники коллектива школы и другие ведущие ученые МГУ.

В рамках этого семинара для обеспечения междисциплинарного взгляда на проблему врачи провели лекции для физиков по организации клинических исследований, что необходимо для испытания и внедрения новых технологий в практику.

Также работает межуниверситетский междисциплинарный семинар, проводимый на регулярной основе совместно с Сеченовским, Приволжским и Нижегородским университетами. С этими организациями у школы установилась тесная связь, которая привела к серии публикаций в ведущих журналах PNAS и Angewandte Chemie. На семинары приглашаются ученые c мировым именем, работающие в области создания новых методов в биомедицине и биофотонике. Молодые участники школы также активно участвуют в выставках и научно-популярных мероприятиях, одним из последних был масштабный Фестиваль науки.

https://www.msu.ru/news/predstavleny-rezultaty-raboty-nosh-fotonika.html