В Сибирь за прорывом: профессор ТПУ о науке и футуристической мечте

ТОМСК, 18 янв – РИА Томск. Томский политехнический университет (ТПУ) собирает под своим научным крылом многих молодых ученых из разных стран. В Сибирь они едут за возможностью развивать науку по перспективным направлениям. Так в свое время к команде политехников присоединилась Евгения Шеремет. Три года в политехе привели ее к получению национальной премии "Для женщин в науке".

О своем проекте "с томской пропиской" Евгения рассказала журналисту РИА Томск.

Следующая остановка: "Томский политехнический университет"

Евгения родилась в Новосибирске, здесь же училась в школе и государственном техническом университете. Поэтому красотой белых пейзажей, впрочем, как и хорошим уровнем сибирской науки, ее не удивить. В 2011 году Евгения получила степень магистра по новой тогда специальности "нанотехнологии", осуществляемой совместно с институтом физики полупроводников СО РАН (диплом "с отличием").

Следующим шагом стало поступление в аспирантуру в Германии в научной группе физики полупроводников Технологического университета города Хемница. Пожалуй, именно это событие можно назвать точкой, с которой начался путь в Томск.

В Германии Евгения познакомилась со своим будущим мужем Раулем Родригесом. Он – молодой ученый из Венесуэлы, выпускник университета Сорбонны в Париже – работал в Технологическом университете Хемница. Шеремет и Родригес занимались разработкой метода для анализа наноматериалов. Совместные научные проекты проходили на фоне взаимной симпатии, и в конце концов Хемниц стал местом рождения семьи Родригес-Шеремет и их сына.

В начале 2017 года молодая пара получила предложение о работе от Томского политеха. Как известно, в 2013 году ТПУ стал участником программы повышения международной конкурентоспособности вузов РФ "5–100", одним из требований которой является привлечение иностранных ученых. Шеремет и Родригес оказались идеальными кандидатами, так как преподавали и занимались наукой в Германии и других странах.

"Томск стал идеальным местом для нас. Мы хотели заниматься наукой вместе, и в ТПУ нам предложили создать свою научную группу. Кроме того, в Европе найти работу для обоих очень сложно. Когда приехали в Томск на собеседование, познакомились с городом и почти сразу поняли, что останемся. Нам показали оборудование, представили нас коллективу, и решение было принято", – вспоминает Евгения.

Итак, июль 2017 года. Евгения начала работать в должности профессора кафедры лазерной и световой техники ТПУ. Чуть позже она перешла во впервые сформированную Исследовательскую школу высокоэнергетических процессов вуза. Рауль стал сотрудником Исследовательской школы химических и биомедицинских технологий.

Перспективный графен

© Валерий Доронин

Эксперты QS отметили рост эффективности научных связей ТПУ в мире

"Наш профиль – наноматериалы и их анализ. Мы занимаемся различными проектами, и, наверное, самый значимый из них – разработка элементов на основе восстановленного оксида графена", – говорит Евгения.

По ее словам, графен и его оксид имеют высокий потенциал для биосовместимости и в будущем могут стать основой для гибких нательных сенсоров. Изготавливать биосовместимую электронику, которая решит самые разные задачи персонализированной медицины, – конечная цель этой работы.

"Обычная электроника в телефоне достаточно хрупкая – кремний, золото, плюс там есть токсичные для человеческого организма элементы. Естественно, их нельзя использовать для биологических тканей. Как правило, для имплантации используются мягкие материалы, которые вызывают минимальную реакцию организма, – полимеры. Их выбирают по жесткости, по токсичности и другим параметрам", – поясняет Шеремет.

Почти все полимеры являются электрическими изоляторами, и сделать из них электронику для тела очень сложно. Перспективным материалом для этих целей как раз может стать графен и его оксид.

"В их основе углерод, а атомы углерода для человека нетоксичны, – рассказывает ученый. – Насколько сами материалы на основе графена биосовместимы – пока неизвестно, это нам предстоит выяснить. Литературные данные о токсичности оксида графена несколько противоречивы. Но клетки на такой поверхности растут, а значит, в принципе, из него можно делать нетоксичные элементы для биологических применений".

Смелая мечта

Под "электроникой для тела" Евгения подразумевает, например, чувствительные сенсоры: "Это очень смелая мечта. Представьте, что вам можно будет поставить имплантат, по которому вы сможете увидеть в любой момент свой уровень холестерина, глюкозы, гормонов, витаминов".

Или, например, пациент принимает лекарства с так называемым "узким терапевтическим окном". Если доза достаточная именно для него, то лекарство лечит, если чуть меньше – лекарство неэффективно, чуть больше – токсично. Попасть в это "окно" сложно, потому что у людей различаются скорости метаболизма, работоспособность печени, почек и так далее, добавляет Шеремет.

"Если попасть сразу в нужное "окно", это уменьшает количество проб и ошибок для врача и пациентов. Биосовместимый сенсор – тот самый имплантат – стал бы хорошим решением вопроса: он мог бы сообщить о реальной концентрации лекарства в крови", - поясняет профессор.

Чтобы реализовать эту мечту, нужны не только исследования графена, но и работа с плазмоникой. "Эта технология позволит сделать наноантенны, которые нужны для передачи информации о химических веществах с биосовместимых имплантатов", – говорит Шеремет и добавляет, что эти исследования политехников поддержаны Российским научным фондом.

© предоставила Ольга Рылик

"Вторые" лапы: как разработка ТПУ стала спасением для животных

"Лучшая в науке"

Оптические свойства в наномасштабе, химический состав в ультранизких концентрациях, биометрические сигналы в сложных условиях, одним словом, измерение того, что ранее измерить было невозможно, – так можно обобщить задачу профессора Шеремет и ее команды. Для этой цели политехники разрабатывают новейшие методы и материалы.

Это направление находится на передовой науки. Своеобразным доказательством этого стала победа Евгении в конкурсе национальной премии L'ORÉAL-UNESCO "Для женщин в науке". Его результаты стали известны в конце прошлого года: профессор ТПУ вошла в число 10 победительниц.

По условиям конкурса, соискательницами национальной стипендии могли стать женщины-ученые, кандидаты и доктора наук в возрасте до 35 лет, работающие в российских научных институтах и вузах. Их профили – физика, химия, медицина и биология. Критерии отбора стипендиаток – научные успехи, значимость и практическая польза проводимых научных исследований, желание продолжать научную карьеру в России.

По данным организаторов, в 2019 году на конкурс поступило 335 заявок из 45 городов России. Победительниц выбрало жюри под председательством вице-президента РАН, академика, члена Европейской Академии Алексея Хохлова. За время существования программы 125 молодых женщин получили стипендии для развития своей научной карьеры.

Возможности для исследователей

Евгения признается, что развивать ее научный проект позволяют условия, созданные для ученых в Томском политехе. В частности, это образование исследовательских школ вместо научно-образовательных институтов и кафедр. (в 2017 году в ТПУ состоялась реструктуризация: были созданы шесть инженерных школ, Школа базовой инженерной подготовки, Школа инженерного предпринимательства и две Исследовательские школы. - Ред.).

"Работа в исследовательских школах для нас – большая возможность. Здесь изначально предполагается, что большая часть рабочего времени тратится на научно-исследовательскую работу. Для нас это важнейшее последствие реорганизации – специализация сотрудников, которые занимаются разными вещами, то есть инженерной деятельностью, подготовкой студентов или научными проектами", – объясняет Шеремет.

При этом она подчеркивает, что для исследований необходима коллаборация с другими подразделениями вуза. И это тоже возможно. Так, например, к проекту присоединяются талантливые аспиранты, сотрудники различных школ.

"Мы работаем над междисциплинарными проектами, так рождаются потрясающе интересные проекты", – резюмирует собеседница агентства.

© сайт Томского политехнического университета

Евгения Шеремет