Интервью с сотрудниками Международного томографического центра

Наука и жизньНаука

Магниты, спины и резонанс. Сибирское усиление

Международный томографический центр Сибирского отделения Российской академии наук в Академгородке (г. Новосибирск).

Международный томографический центр (МТЦ) Сибирского отделения РАН организован в 1989 году по инициативе академика Р. З. Сагдеева. Ныне это — оснащённый современным оборудованием научный центр, где проводят передовые экспериментальные и теоретические исследования магнитных явлений в химии, биологии, медицине и на практике применяют новейшие достижения магнитно-резонансной томографии для медицинской диагностики.

Академик Ренад
Зиннурович
Сагдеев.

Об истории создания МТЦ и основных направлениях его экспериментальных и прикладных работ рассказывают научный руководитель Центра академик Ренад Сагдеев и директор МТЦ доктор физико-математических наук Константин Иванов. Беседу ведёт Наталия Лескова.

— Ренад Зиннурович, с чего начиналась история Международного томографического центра СО РАН?

— В 1980-е годы я принимал участие в международной конференции по магнитному резонансу. В то время на Западе активно развивалась магнитно-резонансная томография (МРТ). Конечно, я понимал, что это особая техника, дорогая, непростая, но очень хотелось начать подобные исследования и у нас. Я познакомился с профессором Гюнтером Лаукином, известным немецким физиком, ведущим специалистом в области ядерной магнитной спектроскопии, — впоследствии его избрали иностранным членом АН СССР. Ещё в 1960 году Лаукин учредил фирму «Bruker», которая стала производить ЯМР-спектрометры, а затем и томографы. Мне удалось его уговорить поставить нам первый томограф в рассрочку. В Институте химической кинетики и горения, где я тогда работал, мы создали отдел магнитно-резонансной томографии. Однако вскоре стало ясно, что нужно создавать отдельный институт. Название мы придумали сразу — Международный томографический центр. Но вот с его организацией оказалось сложнее.

Это были непростые, переломные для страны годы: конец 1980-х — начало 1990-х. С одной стороны, не самое удачное время для создания нового института. А с другой — все процессы, связанные с оформлением документов, шли намного быстрее, чем сейчас.

Я обратился к Гурию Ивановичу Марчуку, который был тогда заместителем председателя Правительства России, и к председателю Сибирского отделения Академии наук (тогда ещё СССР) Валентину Афанасьевичу Коптюгу, и оба они очень помогли на начальном этапе. Первые деньги на строительство Института выделил именно Гурий Иванович. Мы договорились, что построим здание, но при этом был заключён очень необычный контракт: заказчик — Сибирское отделение, производитель работ — финская строительная компания «Полар», а поставщик оборудования — фирма «Bruker», она же и плательщик. Сейчас о таком контракте не стоит даже мечтать, но Лаукин поверил, что мы создадим международный институт.

Через несколько лет нам удалось построить красивое современное здание, под которое был выделен необустроенный пустырь за Институтом химической кинетики и горения. Первыми сотрудниками стали ребята, которые раньше со мной работали. Да, уходя, я забрал с собой «своих». Теперь многие из них — доктора наук.

Когда институт построили, возникли новые проблемы: каков его статус? Юридический статус института менялся несколько раз, но в конце концов он стал институтом РАН. Это было непросто, но настал день, когда мы передали институт вместе с сотрудниками и дорогостоящим оборудованием Сибирскому отделению. Постепенно увеличивали бюджет, вели уникальные научные исследования.

Современное ЯМР оборудование: спектрометр ЯМР с рабочим полем 16,4 тесла. На базе этого прибора также проводятся эксперименты с параводородом и, с недавнего времени, эксперименты с переключением магнитного поля в диапазоне 3 мТл — 16,4 Тл.

— Какие именно?

— Конечно, главное — и это была моя мечта — научные работы по магнитно-резонансной томографии в России. Поэтому уже в названии мы решили отразить главную идею. Но это всё же не основное. Основа — классические проблемы химической физики. Мы ведь работаем на стыке наук. У нас с момента основания института рука об руку трудятся физики, химики, биологи и медики.

Ещё в Институте химической кинетики и горения мы занимались влиянием магнитных полей на химические реакции. Ранее всегда считалось, что магнитное поле не может влиять на химическую реакцию, потому что энергия взаимодействия молекул с полем очень мала. Но потом оказалось, что в ряде случаев действуют совсем другие принципы — спинового отбора.

Классическая химия имеет дело с такими понятиями, как температура, давление, влияние растворителя на протекание реакций. А вот спиновые эффекты — влияние спина электрона и даже ядра — в ней обычно не учитываются. Тем не менее, мы обнаружили влияние ядерных спинов на протекание химических реакций и получили по результатам этих исследований диплом на открытие номер 300 «Закономерность радикальных химических реакций». При активном участии учёных из Новосибирска (в то время все мы работали в Институте химической кинетики и горения) возникло новое направление химии, которым я занимаюсь уже много лет, — спиновая химия. За работы по спиновой химии я получил Ленинскую премию в коллективе авторов из Новосибирска и Москвы. И мне отрадно, что это направление продолжает активно развиваться.

Наш интерес к области спиновой химии также привёл к пионерским работам по радикальному — на порядки величин — повышению чувствительности методов магнитного резонанса за счёт неравновесной поляризации спинов — спиновой гиперполяризации. Такими методами сегодня мы можем изучать промежуточные частицы с временем жизни, например, порядка наносекунды (10–9 секунды). Непосредственная регистрация таких частиц часто невозможна, но мы можем их зарегистрировать, глядя на спектры магнитного резонанса продуктов реакции. При помощи таких спектров получается своеобразная мгновенная фотография этих частиц.

— Применимы ли методы повышения чувствительности магнитного резонанса к медицинским исследованиям?

— Сейчас это одна из наших главных задач. Мы уже понимаем, как можно увеличить чувствительность магнитного резонанса, и теперь работаем над увеличением чувствительности томографии. Мы стараемся применить эти знания в создании новых методов гиперполяризации и приложить их к МРТ-исследованиям. Если это получится, то произойдёт прорыв в медицинских технологиях.

Другое направление, которым мы занимаемся, — создание новых магнитных материалов, молекулярных магнетиков. Как известно, обычные железные или редкоземельные магниты являются проводниками, они также тяжёлые и непрозрачные. А мы придумали, как создавать новые магнитные материалы, которые являются диэлектриками. Они конструируются методами тонкой химии. Этим у нас занимается академик Виктор Иванович Овчаренко. Начинали мы с ним вместе, а сейчас он лидер этого направления в стране.

А ещё у нас есть интересное направление, связанное с медициной и биологией, — это времяпролётная масс-спектроскопия. При помощи данного метода мы изучаем проблемы глаза, физико-химические основы его функционирования и соответственно различные заболевания хрусталика. Ведь не секрет, что огромное количество людей, особенно с возрастом, сталкиваются с проблемами дегенеративных заболеваний хрусталика, его помутнения, и тут крайне важно установить молекулярные механизмы процесса и понять, как с этим можно бороться. У нас есть высококлассное оборудование, работают молодые специалисты, большие энтузиасты своего дела. Мы сотрудничаем с врачами, которые уже сейчас готовы использовать предложенные нами методы.

— Где берёте кадры для института?

— Коллектив у нас молодой. Самый «старый» — я. Наши кадры в основном куёт Новосибирский государственный университет, где традиционно высокий уровень образования. У нас есть совместная структура с НГУ, в рамках которой мы реализуем совместные проекты с университетом, многие сотрудники там постоянно преподают.

Авторизуйтесь, чтобы продолжить чтение. Это быстро и бесплатно.

Регистрируясь, я принимаю условия использования

Рекомендуемые статьи

Микробы от похмелья Микробы от похмелья

Бактерии, которые способны утилизировать алкогольный токсин в кишечнике

Популярная механика
«Я женюсь на Гале каждый момент, когда на нее смотрю» «Я женюсь на Гале каждый момент, когда на нее смотрю»

Галина Вишневская и Мстислав Ростропович. Две выдающиеся личности

OK!
Неизвестный минерал из вулкана Толбачик Неизвестный минерал из вулкана Толбачик

Сотрудники СПбГУ обнаружили новый минерал на территории вокруг вулкана Толбачик

Наука и жизнь
Звезды манящие Звезды манящие

Ослепительная вспышка, которой уже некого слепить, миг неуловимый

Знание – сила
Лесные девицы — черницы и голубицы Лесные девицы — черницы и голубицы

Чем так примечательны голубика и черника

Наука и жизнь
Весна в облигациях Весна в облигациях

Бизнес не намерен снижать программы по капитальным инвестициям

Ведомости
Левый уклон Левый уклон

Археологи нашли могилу знатного викинга, который, скорее всего, был левшой

Вокруг света
«Двойка» за хорошее поведение «Двойка» за хорошее поведение

BMW M2 Gran Coupe: баварское купе, которое на самом деле седан

Автопилот
Античный герой Античный герой

Кого люди будут вспоминать через столетия?

Популярная механика
Очень странные дела Очень странные дела

Какие бьюти-тренды из соцсетей искренне настораживают косметологов

Лиза
«В нужный момент в нужном месте» «В нужный момент в нужном месте»

Человек, который предотвратил ядерную катастрофу

Дилетант
Русско-американские отношения в XIX веке. Часть 2 Русско-американские отношения в XIX веке. Часть 2

Какими были отношения США и России накануне войны между Севером и Югом

Наука и техника
Новости науки Новости науки

Обнаруженная в ранней Вселенной грандиозная галактика и другие новости науки

Знание – сила
В тени новой биологии, или Вверх по лестнице, ведущей вниз В тени новой биологии, или Вверх по лестнице, ведущей вниз

Сравнительная анатомия – старая наука, интеллектуальный опыт которой очень богат

Знание – сила
Система Юпитера: Ганимед и Каллисто Система Юпитера: Ганимед и Каллисто

Что делает Ганимед и Каллисто очень интересными космическими телами?

Наука и техника
Водяные козлы – аристократы саванн Водяные козлы – аристократы саванн

«Водяных козлов я часто встречал в восточноафриканской саванне»

Знание – сила
Недоросли, скотинины, бригадиры и Стародум Недоросли, скотинины, бригадиры и Стародум

И спустя 200 лет пьесы Дениса Фонвизина остаются интересны и востребованы

Знание – сила
Вновь о темной материи Вновь о темной материи

Проблема темной материи всерьез привлекает ученых

Знание – сила
Когда медицинские практики прошлого у нас в крови… Когда медицинские практики прошлого у нас в крови…

На протяжении почти 2000 лет для лечения болезней использовалось кровопускание

Знание – сила
Возвращение гребного колеса Возвращение гребного колеса

Первые упоминания о гребном колесе относятся еще к древнейшим временам...

Наука и техника
Неуместные следы и водоплавающий единорог: злоключения Карла Бау Неуместные следы и водоплавающий единорог: злоключения Карла Бау

«Научный» креационизм. Мифы и предубеждения

Наука и техника
Новый поход ветеранов Троянской войны Новый поход ветеранов Троянской войны

Филистимляне и троянцы против египетских фараонов

Знание – сила
Островский – революция в русском театре Островский – революция в русском театре

Гончаров, известный трилогией на букву «О», был интересным и метким критиком

Знание – сила
Мария Мацель: «Теперь наконец я могу делать и что-то свое» Мария Мацель: «Теперь наконец я могу делать и что-то свое»

Актриса Мария Мацель — о том, как снимаются фильмы-сны

Ведомости
Монеты в восточной пыли Монеты в восточной пыли

Важным источником наших знаний об античной истории являются монеты

Знание – сила
Физика в поисках ответа на разгадку бытия: от Эйнштейна до Хокинга и Лоуренса Краусса Физика в поисках ответа на разгадку бытия: от Эйнштейна до Хокинга и Лоуренса Краусса

Почему существует Вселенная? Почему существует мир, почему в нем есть мы?

Знание – сила
Сарацинка, воительница, христианка Сарацинка, воительница, христианка

В эпоху джахилийи у разных племен бедуинов положение женщин различалось

Знание – сила
«Галилея археологов» «Галилея археологов»

Археологи давно борются с искушением перекопать поглубже всю Святую Землю

Знание – сила
Зарплатно-гендерный вопрос Зарплатно-гендерный вопрос

Удовлетворенность размером зарплаты среди мужчин и женщин практически сравнялась

Ведомости
Биология на рубеже веков, или Сто лет тому вперед Биология на рубеже веков, или Сто лет тому вперед

Биология в 1900-х годах по темпам своего развития ничуть не отставала от физики

Знание – сила
Открыть в приложении