Красноярский научный центр СО РАН

Новый штамм бактерий способен эффективно синтезировать биопластик из рыбных отходов

Ученые из Красноярска выделили и идентифицировали бактерию, которая способна с рекордной эффективностью перерабатывать отходы рыбной промышленности в биопластик. Это решает сразу две проблемы: снижение загрязнения окружающей среды и производство «зеленой» альтернативы традиционному пластику. По результатам исследования получен Патент на изобретение.
Получение биопластика из отходов техносферы — одно из перспективных направлений в борьбе с загрязнением планеты.

Известно, что некоторые бактерии могут производить разлагаемые полимеры полигидроксиалканоаты, используя в пищу, в том числе, и отходы переработки рыбы. Однако эти штаммы обладают низкой эффективностью: медленно растут, плохо перерабатывают жир и выдают скромное количество конечного продукта.

Ученые Красноярского научного центра СО РАН выделили штамм бактерий Cupriavidus necator, который превращает жировые отходы рыбопереработки в ценный биоразлагаемый пластик – аналог полипропилена.

Бактерии эффективно перерабатывают более 80% жира, выделенного из отходов кильки и скумбрии, и производят до 70% биоразлагаемого пластика, что значительно эффективнее известных ранее микроорганизмов. Кроме того, ученые могут гибко управлять свойствами получаемого материала. Добавляя в питательную среду различные вещества, они «заставили» бактерий производить разные виды пластика: от высококристалличных термопластов до эластичных резиноподобных сополимеров, что расширяет потенциальную сферу их применения.

«Этот штамм — не только решает проблему отходов, но и производит востребованный продукт — биоразлагаемые полимеры с заданными свойствами. Такие исследования — основа для создания принципиально новых, замкнутых производственных циклов, когда отходы одной отрасли становятся сырьем для другой. Внедрение такой технологии не только снизит стоимость производства «зеленого» пластика, но и создаст возможности для утилизации крупнотоннажных отходов рыбоконсервной промышленности с пользой, замыкая производственный цикл», — комментирует руководитель работы, доктор биологических наук Татьяна Волова, заведующая лабораторией хемоавтотрофного биосинтеза Института биофизики СО РАН.

Материал подготовлен при поддержке Минобрнауки России в рамках Десятилетия науки и технологий, фото предоставлено КНЦ СО РАН.

#НаукаКрасноярска #КампусБудущего #КарьераВНауке #ДесятилетиеНаукиИТехнологий #Минобрнауки

Вычислительное моделирование: от квантовых частиц до больших данных

Почти любая современная научная задача — создание нового сплава, прогноз распространения эпидемии, оценка изменения климата, поиск месторождений нефти или проектирование космического аппарата — не обходится без вычислительного моделирования. Это мощный инструмент, который позволяет воссоздать сложнейшие процессы на компьютере, чтобы понять их природу, спрогнозировать развитие и найти оптимальное решение.

В России одним из ключевых центров компетенций в этой области является Институт вычислительного моделирования СО РАН (ИВМ СО РАН) в Красноярске. Институт с 50-летней историей (основанный в 1975 году как Вычислительный центр) сегодня является флагманом в области математического моделирования для разных секторов науки и экономики.

Чем занимается институт?

ИВМ СО РАН ведет работы в следующих направлениях:

1. Математическое моделирование природных, социальных и технологических процессов с применением суперкомпьютеров.

2. Теоретическое и экспериментальное обеспечение разработки перспективных космических технологий.

3. Создание информационно-управляющих систем на стыке анализа данных, геоинформатики и поддержки принятия решений.
Этими направлениями занимаются восемь научных отделов института: от вычислительной физики и механики деформируемых сред до технологий мониторинга природной среды и прикладной информатики.

Не теория, а практика: реальные кейсы

Сила института — в умении применять фундаментальные исследования в решении прикладных задач. Это иллюстрируют следующие практические примеры.

Сейсморазведка

Сотрудники института работали с предприятием, создающим импульсные сейсмоисточники — альтернативу взрывным методам разведки полезных ископаемых. Задача состояла в математическом моделировании работы этих установок для повышения их эффективности и экологической безопасности.

Космическое приборостроение

Специалисты ИВМ решали задачи анализа и оптимизации тепловых режимов для космических аппаратов, включая вибрационные нагрузки. При выводе спутника на орбиту он подвергается колоссальным нагрузкам, а на орбите – перепадам температур в две сотни градусов. Поэтому важно смоделировать их воздействие, чтобы гарантировать сохранность оборудования и надежность его работы.

Обработка big data

Институт выполнял проект по анализу конфиденциальных данных нефтеразведки. Успешное решение задачи привело к предложению от промышленников создать на базе ИВМ до 200 рабочих мест для постоянной обработки подобной информации, что говорит о высоком уровне доверия к компетенциям красноярских ученых. Огромный объем работы направлен на сбор, обработку и использование для прогнозов больших данных в направлении экологии.

Подготовка кадров и взгляд в будущее

При ИВМ СО РАН уже несколько лет успешно работает Красноярский математический центр, ключевая задача которого — подготовка научных кадров высшей квалификации в области прикладной математики именно для реального сектора экономики.

Институт вычислительного моделирования СО РАН — яркий пример того, как глубокие фундаментальные знания, помноженные на мощные вычислительные ресурсы и ориентацию на практику, позволяют решать задачи, определяющие будущее в разных областях: от медицины и экологии до космоса и высоких технологий.

Подобные разработки могут стать основой для планируемого в регионе научно-производственного кампуса. Такая интеграция позволит быстрее внедрять перспективные методы в практику. Материал подготовлен при поддержке гранта Минобрнауки России в рамках Десятилетия науки и технологий.

Контакты Института:
660036, г. Красноярск, Академгородок, 50, стр. 44
Тел.: +7 (391) 243-27-56
E-mail: sek@icm.krasn.ru
Сайт: icm.krasn.ru/

#НаукаКрасноярска #КампусБудущего #КарьераВНауке #ДесятилетиеНаукиИТехнологий #Минобрнауки

Погружение в науку: в Институте физики СО РАН прошли Дни открытых дверей для школьников

Будущие абитуриенты смогли не только узнать об истории и современных достижениях одного из ведущих научных центров страны, но и увидеть, как рождаются научные открытия.
Юных будущих исследователей встретил заслуженный деятель науки РФ, доктор физико-математических наук, научный руководитель направления «магнетизм» Института физики им. Л.В. Киренского СО РАН Сергей Геннадьевич Овчинников. Экскурсия для школьников была построена вокруг ключевых лабораторий и исследовательских установок института:

-Знакомство с магнитными явлениями. Ученые показали, как управлять свойствами материалов с помощью магнитного поля (лаборатория физики магнитных явлений).

-Погружение в мир низких температур. Школьники узнали, для чего ученые используют жидкий азот и что такое явление сверхпроводимости (лаборатория сильных магнитных полей).

- Экскурсия в мир функциональных материалов. Гостям продемонстрировали материалы с уникальными свойствами, которые используются в современной электронике (лаборатории радиоспектроскопии и спиновой электроники, кристаллофизики).

- Знакомство с оптическими лабораториями. Исследователи показали, как с помощью лазеров можно изучать структуру вещества (лаборатории молекулярной спектроскопии и фотоники молекулярных систем).

Особый интерес у ребят вызвали живые комментарии ученых, которые сопровождали каждый этап экскурсии.

Удивительный мир сверхпроводимости

В лаборатории сильных магнитных полей старший научный сотрудник, доктор физико-математических наук Денис Гохфельд объяснил, почему поиск материалов, способных проводить ток без потерь, — одна из главных задач современной физики. Он провел демонстрационный эксперимент по левитации и показал особенности поведения сверхпроводника в магнитном поле.

«Чем эти материалы интересны? У нас много, где течет ток. Во всех стенах есть провода, которые подводят нам электричество. Больше 20% вырабатываемой энергии тратится на этот бесполезный нагрев проводов, на потери. Эти потери абсолютно не нужны. Вся проблема в том, что для работы сверхпроводников необходимо охлаждение. В принципе, можно открыть материалы, которые будут работать при комнатной температуре. Но почему-то пока не открыли. Основная причина — нет работающей теории. Мы не знаем, откуда эта сверхпроводимость берется. То есть тут и для теоретиков работа, и для экспериментаторов работа», — поделился ученый.

Наследие основателя

Отдельная часть экскурсии была посвящена истории института и его основателю — легендарному академику Леониду Васильевичу Киренскому. Людмила Михайловна Хрусталева, сотрудник Института физики им. Л.В. Киренского СО РАН, под чьим руководством был создан и музей этого великого ученого, рассказала школьникам о том, как Киренский строил Академгородок.

«Его заслуга в том, что у нас есть Академгородок. Он создал школу магнетизма, которая до сих пор известна и ценится... Леонид Васильевич прожил короткую, но удивительно яркую жизнь. Такое впечатление, что он вообще не жил, а только организовывал чего-то без конца. Его пинали, отказывали, он всё равно настаивал. И вот теперь, пожалуйста, научный центр мирового уровня», — отметила она.

Материалы для будущего

Заведующий лабораторией кристаллофизики, кандидат физ-мат наук Виталий Сергеевич Бондарев наглядно продемонстрировали ребятам, как с помощью температуры можно кардинально менять свойства вещества и создавать уникальные устройства для микроэлектроники.

Закончилась экскурсия в лаборатории молекулярной спектроскопии, где Михаил Крахалев, кандидат физико-математических наук, старший научный сотрудник, рассказал о жидких кристаллах — веществах, обладающих свойствами как жидкости, так и твердого тела, без которых немыслимы современные телевизоры, дисплеи смартфонов, компьютеров.
Дни открытых дверей в Институте физики СО РАН стали уже ежегодной традицией и уникальной возможностью для школьников заглянуть в завтрашний день, пообщаться с увлеченными исследователями и, возможно, определиться с собственным профессиональным будущим.

Аптамеры: революция в медицине, которая создается в Красноярске

Что, если лекарство само находило бы больную клетку и лечило только её, не вредя здоровым? Это не фантастика, а реальность.

Что такое аптамеры?

Это умные молекулы, которые можно «научить» находить конкретную цель: вирус, белок или даже раковую клетку. Они работают как антитела, но дешевле, проще в производстве и к ним можно «прицепить» что угодно: лекарство, краситель или наночастицу.

Точечный удар по опухолям

Главное применение — адресная доставка лекарств. Аптамер, как проводник, доставляет лекарство прямо в раковую клетку. Это позволяет снизить дозу химиотерапии в 15-20 раз и минимизировать побочные эффекты. Терапия становится высокоточным оружием.

Наноскальпель для мозга

Особенно прорывная технология для операций на мозге, например, при глиобластоме. Её клетки глубоко врастают в здоровые ткани, и границы опухоли невидимы. Красноярские ученые создали аптамеры со светящейся меткой. Их наносят на мозг, и под лазером раковые клетки начинают светиться. Хирург видит четкие границы и точно удаляет опухоль. А для уничтожения оставшихся клеток есть «наноскальпель» — магнитные диски, которые аптамеры тоже доставляют к цели. В магнитном поле они вибрируют и разрушают клетки, после чего легко смываются. Риск рецидива резко падает.

Диагностика за 30 минут

Создать тест на рак по капле крови? И это возможно. В Красноярске разработан чип на основе аптамеров, который за полчаса находит раковые клетки в крови. Технология быстрая, дешевая и многоразовая. Она может заменить дорогое и сложное ПЭТ-сканирование.

Что дальше?

Технологии уже показали отличные результаты в лабораториях на животных. Следующий шаг — выход в клиники, к реальным пациентам. Для этого нужны производственные мощности и поддержка на государственном уровне. Иначе прорыв рискует остаться в стенах институтов или уйти за рубеж. Это работа ученых из Красноярского научного центра СО РАН. Эти разработки могут стать основой нового научно-производственного кампуса в Академгородке.

«Аптамеры могут стать ключевым инструментом в медицине будущего», — отмечает Феликс Томилин, доктор физ.-мат. наук, старший научный сотрудник Института физики им. Л.В. Киренского СО РАН. Будущее медицины уже здесь. И оно создается в России.

Материал подготовлен при поддержке гранта Минобрнауки России в рамках Десятилетия науки и технологий.

#НаукаКрасноярска #КампусБудущего #КарьераВНауке #ДесятилетиеНаукиИТехнологий #Минобрнауки

7 сентября 2025 года с 18:28 до 23:55 по московскому времени произойдет полное лунное затмение. Луна пробудет в тени Земли 1 час 22 минуты (с 20:31 мск до 21:53 мск).

Затмение будет видно из любой точки, где Луна в это время находится над горизонтом, в том числе из Антарктиды, Азии, России, Африки, Океании и Европы.
Лунное затмение — это природное явление, при котором Земля закрывает попадающий на Луну солнечный свет и формирует тень на её поверхности. Из-за этого явления поверхность спутника Земли приобретает ржаво-красный цвет, из-за чего явление ещё называют «кровавой Луной».