R&D проект "Технологии персонализированной медицины на основе фотоники, математического моделирования, нелинейно-динамических подходов и адресной доставки лекарств"
Проект призван ответить на следующие вызовы, обусловленные глобальными трендами и тенденциями:
– необходимость разработки новых эффективных подходов к доставке лекарств с решением сразу двух задач – терапевтически эффективно доставить лекарство в область патологии (разработка новых носителей для известных препаратов в комбинации неорганических наноструктур и полимерного матрикса) и управляемо высвободить капсулированный материал (мониторинг эффективности доставки лекарств in vivo);
- потребность в чувствительных диагностических подходах для ранней диагностики заболеваний (обнаружения крайне низкого уровня маркеров заболеваний в кровотоке);
- необходимость оптических технологий визуализации в терапии и медицинской диагностике онкологических, сердечно-сосудистых и хронических эндокринных заболеваний (приоритетные характеристики – неинвазивность исследования, простота управления, малые размеры и невысокая стоимость устройств);
- потребность в новых чувствительных методах диагностики заболеваний органов кровообращения и дыхания с привлечением новейших наукоемких методов обработки и анализа сигналов живых систем и использованием математических моделей;
- потребность в прорывных технологиях нейрореабилитационной медицины для лечения заболеваний центральной нервной системы (из 7000 зарегистрированных медицинских препаратов сейчас только 5% могут проходить через гематоэнцефалический барьер между кровеносной системой и центральной нервной системой);
потребность в развитии высоких технологий управления регенеративными свойствами сна на международном рынке портативных устройств (к 2022 году рынок носимых гаджетов составит $51 млрд).
Цель стратегического проекта: выход на передовые мировые позиции в области разработки и использования опережающих высокотехнологичных подходов персонализированной медицины на основе трансдисциплинарных методов и технологий, включая фотонно-волновые методы диагностики и терапии, новые методы регистрации, обработки и анализа данных и математические модели живых систем, эффективные подходы к доставке лекарств.
Задачи стратегического проекта:
Задача 1. «Новые методы и технологии диагностики, мониторинга и лечения социально значимых заболеваний». Разработка технологий адресной доставки лекарств, поиска редких диагностических объектов, фотонно-волновых методов диагностики, мониторинга и лечения социально значимых заболеваний. 2022 - TRL-4; 2024 - TRL-6; 2030 - TRL-8 | Бенефициар: клиники кожных болезней, онкологические центры и клиники; диагностические центры и лаборатории, COVID-госпитали, R&D центры фармацевтической промышленности, лаборатории доклинических испытаний фармпрепаратов, пациенты с имплантированными медицинскими устройствами. | |||
Продукт/услуга на выходе:
| ||||
Задача 2. «Математическое моделирование и анализ сигналов живых систем» Создание математических, биомеханических и радиофизических моделей организма человека и животных. 2022 - TRL-3; 2024 - TRL-5; 2030 - TRL-6 | Бенефициар: Лечебные, научные и диагностические медицинские центры, клиники и поликлиники; производители медицинского оборудования; пациенты с патологиями кардиологического и пульмонологического профиля; академические институты медицинского профиля; образовательные организации (в части обучающих медицинских практикумов) | |||
Продукт/услуга на выходе:
| ||||
Задача 3. «Развитие прорывных технологий для нейрорегенеративной медицины». Нейробиологические исследования анатомии и физиологии иммунной системы мозга. 2022 - TRL-4; 2024 - TRL-5; 2030 - TRL-8 | Бенефициар: лечебные и диагностические медицинские центры, нейрореабилитационные клиники, реанимационные отделения, научные центры по нейробиологии мозга. | |||
Продукт/услуга на выходе:
| ||||
Задача 4. «Образовательный медицинский кластер» Создание научно-образовательного кластера фундаментальной медицины и медицинских технологий в партнерстве СГУ, медицинских вузов и организаций исследовательского профиля | Бенефициар: Сфера здравоохранения (в области подготовки медицинских кадров) | |||
Продукт/услуга на выходе:
|
Ожидаемые результаты стратегического проекта
Результаты СП к 2030 году на уровне мира:
в области научных знаний – передовые позиции в мире в области биофотоники как критической технологии для лечения социально значимых заболеваний и перехода к персонализированной медицине; исследований и технологий оптического просветления биотканей, необходимых для более глубокого понимания трехмерной организации тканей и органов, архитектоники сосудистых и альвеолярных систем в норме и при патологиях;
изучения механизмов, лежащих в основе феномена очищения тканей мозга от токсинов; системные знания мирового уровня о биофизике функционирования периферических сосудов; математические модели кровообращения и дыхания, чувствительные методы анализа сигналов этих систем, дающие качественно новую информацию об особенностях функционирования элементов организма;
в области технологий и инноваций – новые превосходящие зарубежные аналоги технологии и методы для медицинской отрасли и биомедицинских исследований: технологии адресной доставки лекарств; оптимальная стратегия противоопухолевой комбинированной фототермической и фотодинамической терапии с использованием золотых нанокомпозитов в качестве фототермосенсибилизаторов, которая сможет применяться для лечения опухолей, устойчивых к химио- и лучевой терапии; технологии идентификации нарушения оксигенации тканей при коронавирусной инфекции, картирования нейрогенных и трофических нарушений у пациентов с сахарным диабетом, диагностики и лечения периферической сосудистой системы и симпатической иннервации; программные продукты для анализа биомедицинских данных, моделирования процессов, происходящих в организме; прорывные портативные смарт-технологии управления восстановительными свойствами сна для нейрореабилитационной медицины на мировом рынке гаджетов «умного сна».
Результаты СП к 2030 году на уровне страны и региона:
в области развития человеческого капитала – принципиально новые возможности для наукоемкой и цифровой подготовки специалистов (в том числе разработчиков) в области медицинских технологий, трансформация классического медицинского образования в области подготовки врачей-биофизиков, врачей-кибернетиков и врачей-биохимиков с учетом перспективных потребностей рынка труда в здравоохранении, биомедицинской науке и образовании.
Результаты СП к 2030 году на уровне университета:
Показатель по направлению СП | Ед.изм. | 2020 | 2030 | |
1 | Количество специалистов. магистрантов и аспирантов | чел. | 114 | 200 |
2 | Удельная доходность на лабораторию | млн/1 НР | 2,7 | 4,8 |
3 | Количество молодежных научных коллективов | ед. | 5 | 12 |
4 | Количество международных коллабораций | ед. | 4 | 10 |