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

В области балета В области балета

Сергей Дягилев — феномен русского балета и создатель легендарных русских сезонов

Вокруг света
Глаз-синхротрон Глаз-синхротрон

О том, как научить искусственный интеллект понимать, а не угадывать химию

Наука и жизнь
Неизвестный минерал из вулкана Толбачик Неизвестный минерал из вулкана Толбачик

Сотрудники СПбГУ обнаружили новый минерал на территории вокруг вулкана Толбачик

Наука и жизнь
У Татьяны Замировской вышла книга «Свечи апокалипсиса». MAXIM публикует эксклюзивный отрывок У Татьяны Замировской вышла книга «Свечи апокалипсиса». MAXIM публикует эксклюзивный отрывок

Книга про самый дорогогой свечной бутик в Нью-Йорке основана на реальном опыте

Maxim
Лесные девицы — черницы и голубицы Лесные девицы — черницы и голубицы

Чем так примечательны голубика и черника

Наука и жизнь
Читалка для компьютера: выбираем лучшую из бесплатных Читалка для компьютера: выбираем лучшую из бесплатных

Лучшие читалки для компьютера из бесплатных программ

CHIP
Код доступа Код доступа

Арт-группа Recycle превращает Dior Bag в искусство

Vogue
Андрей Борисов: Театр – это эссенция жизни, субстрат смыслов Андрей Борисов: Театр – это эссенция жизни, субстрат смыслов

Гендиректор МАМТа — о миссии театра, лидерстве и ценностях для нового поколения

Ведомости
О суммах квадратов и кубов О суммах квадратов и кубов

История начинается с теоремы Пифагора, а заканчивается математическим открытием

Наука и жизнь
Люди, традиции, поговорки и преступления Люди, традиции, поговорки и преступления

Из чего Льюис Кэрролл создал «Алису в Стране чудес»

Weekend
Красный. Это Ferrari Красный. Это Ferrari

Красные феррари стали синонимом слова «скорость»

Вокруг света
Команда спасателей Команда спасателей

Справляемся с отпускными кризисными бьюти-ситуациями

Moodboard
Обмануть время: зачем во многих странах переводят часы на зимнее и летнее время и почему в России от этого отказались Обмануть время: зачем во многих странах переводят часы на зимнее и летнее время и почему в России от этого отказались

Зачем вообще была придумана практика перевода часов на зимнее время?

ТехИнсайдер
Кабачки Кабачки

Куда девать кабачки летом?

Здоровье
Главное – остаться незамеченным Главное – остаться незамеченным

В чем состоит военная (а возможно, и не только) хитрость стелс-технологии?

Наука и техника
Почему ЕС не растет Почему ЕС не растет

Что провоцирует системный кризис развития Евросоюза

Эксперт
Просто красота Просто красота

Дизайнер Кристиан Гранде — о творческом пути в яхтенном дизайне

Y Magazine
15 уроков периода высоких ставок глазами банкира 15 уроков периода высоких ставок глазами банкира

Что мы поняли за годы высоких ставок?

Ведомости
Не только японская манга: какие комиксы выпускаются в разных странах и чем они интересны Не только японская манга: какие комиксы выпускаются в разных странах и чем они интересны

Почему истории в картинках стали такими популярными по всему миру?

ТехИнсайдер
Дейнотерий – слон с берегов Дона Дейнотерий – слон с берегов Дона

Слоны – одни из самых стабильных в эволюционном плане животных...

Наука и техника
В путешествие по «Сырному треугольнику» Верещагина В путешествие по «Сырному треугольнику» Верещагина

Сырный тур по России: Едимоново – Коприно – Углич

Здоровье
От золота к бриллиантам От золота к бриллиантам

Суперъяхта Diamond Binta — первая яхта, построенная на платформе T580

Y Magazine
Газ, вода и стальные трубы Газ, вода и стальные трубы

Как российский рынок выпуска ТБД исчерпал текущий потенциал

Монокль
Автономный шестилапый робот «MICROBRO» Автономный шестилапый робот «MICROBRO»

Как создать ровер, который сам везет ваш багаж туда, куда вам нужно?

Наука и техника
Мир экзопланет: самые странные экзопланеты Мир экзопланет: самые странные экзопланеты

Как появляются пульсарные планеты, планеты-зомби и бланеты

Наука и техника
«Мы уже не живем в своей колыбели» «Мы уже не живем в своей колыбели»

Чем дышит и живет Институт космических исследований РАН?

Знание – сила
Быстрый платеж Быстрый платеж

Оплата покупок по QR-коду: в чем выгода и в чем подвох

Лиза
Грудное молоко помешало бактерии вызвать воспаление в кишечнике новорожденного Грудное молоко помешало бактерии вызвать воспаление в кишечнике новорожденного

Как материнское грудное молоко защает ребенка от дисбиоза и воспаления кишечника

N+1
Несчастные случаи, нарушение техники безопасности и халатность: 7 самых страшных промышленных катастроф в мире Несчастные случаи, нарушение техники безопасности и халатность: 7 самых страшных промышленных катастроф в мире

Когда на фабриках и заводах случались серьезные катастрофы

ТехИнсайдер
Против порчи и сглаза: как российский онколог лечит больных в Ираке Против порчи и сглаза: как российский онколог лечит больных в Ираке

Как онколог Денис Ларинов присоединился к международной миссии в Наджафе

Forbes
Открыть в приложении