Наносенсоры на страже нашего здоровья

Томский политехнический университет радует новыми разработками. На этот раз ученые ТПУ создали бесшумные наносенсоры. Добавим в них чат GPT – и Т-800 готов. Шутка. (А, может, и нет).

Наносенсоры – это очень маленькие устройства (их размер варьируется от 30 до 200 нанометров), основная задача которых измерять некие величины и передавать сигналы, которые затем смогут проанализировать уже более мощные машины.

На практике их можно использовать в самых разных областях. Ученые ТПУ разработали наносенсоры, которые можно приравнять к бесшумным – их собственные шумы снижены практически до нуля, что позволяет использовать эти устройства в сверхчувствительных приборах. Для того чтобы бесшумная работа наносенсоров стала возможной, в их составе использовались наночастицы серебра.

Конкретно данная разработка нацелена на использование в медицинских целях, а именно «для создания современных сверхвысокочувствительных измерительных приборов медицинского назначения для повышения качества диагностики» и последующего «мониторинга работы состояния органов и тканей человека», как указано на сайте ТПУ.

Как работают наносенсоры? Попробуем рассказать ненаучным языком для общего понимания. Поскольку весь организм человека буквально пропитан электричеством, все органы и ткани посылают биоэлектрические низкоамплитудные сигналы. Их значение крайне мало для того, чтобы их зафиксировал какой-то большой прибор, а наносенсоры – пожалуйста. То есть они считывают эту активность в диапазоне от нескольких единиц и десятков нановольт.

Как итог: возможность создания электрофизиологической аппаратуры сверхвысокого разрешения. А также много других полезных и важных вещей. Например, на базе этого открытия удалось создать медицинские электроды, которым для использования не нужен проводящий гель.

Еще одна область для использования – создание высокочувствительной аппаратуры для постоянной носки, а значит, постоянный контроль состояния пациента в режиме реального времени.

Благодаря помощи добровольцев изобретение уже было исследовано на людях. При сравнении двух групп добровольцев – с диагнозом «Ишемическая болезнь сердца» и контрольной здоровой группы – удалось выяснить, что новые электроды способны регистрировать микропотенциалы сердца на уровне нескольких нановольт.

Соавтор исследования, заведующая научно-производственной лабораторией «Медицинская инженерия» Инженерной школы неразрушающего контроля и безопасности ТПУ Диана Авдеева рассказала об особенностях новой технологии:

«Ранее мы создали электроды, уровень шума которых был не более220 нВ в диапазоне частот от 0 до 10 000 герц и с устойчивостью к электромагнитным помехам, которые позволяли регистрировать микропотенциалы сердца уровнем от 300 нановольт. Новая технология изготовления наносенсоров позволила создать практически бесшумные наносенсоры, способные регистрировать микропотенциалы от единиц и десятков нановольт».

Следующая задача – разработка программного обеспечения, благодаря которому будет можно рассчитывать энергию микропотенциалов в диапазоне от 1 нановольта до 50 нановольт.

«В планах повысить чувствительность сенсоров до долей нановольт, чтобы регистрировать патологические изменения на клеточном уровне. Так мы сможем, например, диагностировать патологические изменения в клетках при онкологии на самых ранних этапах», – подытоживает Диана Авдеева.

Изобретение томских ученых уже запатентовано и поддержано Российским научным фондом. Нигде в мире еще нет подобной разработки! Достойный повод для гордости, согласитесь?

Фото: Хайтек, Газета Матерлайф

URL: https://www.babr24.info/tmk/?IDE=268498

Bytes: 3868 / 3571

Версия для печати

Скачать PDF

Поделиться в соцсетях:

Также читайте эксклюзивную информацию в соцсетях:
- Телеграм
- Джем
- ВКонтакте
- Одноклассники

Связаться с редакцией Бабра в Томской области:
tomsk.babr@gmail.com

Автор текста: Антон Старков.

Другие статьи в рубрике "Наука и технологии" (Томск)

Учёные ТГУ: очистка рек от нефтепродуктов и имплантаты нового поколения

Учёные Томского государственного университета подводят итоги своей работы. Главные события — ликвидация последствий одной из крупнейших экологических катастроф последних лет в Арктике и прорывные разработки в области медицины.

Андрей Тихонов

Наука и технологииЭкологияЗдоровьеМир Томск

2839

27.10.2026

Учёные ТГУ: лидерство в мировых рейтингах и прорыв в нейробиологии

Томский государственный университет продолжает укреплять свои позиции как один из ведущих научно-образовательных центров мира. Согласно данным международного рейтинга RUR в 2026 году ТГУ вошёл в тройку лидеров среди российских вузов в категории «Естественные науки».

Андрей Тихонов

Наука и технологииСобытияЗдоровьеТомск

1520

15.10.2026

Томский кампус: столько лет – и ни черта нет

С 2019 года тянется эпопея с томским межвузовским кампусом, а его всё никак не начнут возводить. В начале октября 2026 года «Интерфакс» со ссылкой на региональный департамент строительства сообщил о том, что подготовительные работы по студгородку приостановлены.

Андрей Игнатьев

Наука и технологииОбразованиеЭкономикаТомск

1526

15.10.2026

Учёные ТГУ: молекулы-архитекторы и медицина будущего

Учёные ТГУ соединили молекулы, которые выглядят как тыква и стебель бамбука. А благодаря одной такой миниатюрной «тыкве» можно безопасно доставить лекарство прямо в раковую опухоль, не отравляя при этом здоровые органы. Звучит как фантастика?

Андрей Тихонов

Наука и технологииЗдоровьеОбразованиеТомск

5089

31.08.2026

Учёные ТГУ: «Сакура полезнее, чем все думали»

Учёным Томского госуниверситета совместно с коллегами из вузов других регионов России удалось найти новые полезные химические соединения во всем известном виде деревьев, на цветение которого люди любуются каждой весной.

Андрей Тихонов

Наука и технологииЗдоровьеТомск

5562

26.08.2026

Учёные ТГУ: поиск мест обитания краснокнижных птиц и нагрев никелида титана

Учёные ТГУ в ходе летней экспедиции в ЯНАО обнаружили новые гнездовья птиц из Красной книги и объяснили причины поиска новых мест обитаний. Также исследователям Томского госуниверситета удалось выяснить, как управлять сплавом с эффектом памяти формы для медицинской сферы.

Андрей Тихонов

Наука и технологииЗдоровьеТомск

6555

19.08.2026

Учёные ТГУ: качество пиротехники можно улучшить

Томские учёные нашли способ улучшить пиротехнику сразу на 50% благодаря улучшению основы — металлического порошка. Они доказали, что и так хороший состав можно улучшить, сделав новый пиротехнический состав с управляемыми характеристиками.

Андрей Тихонов

Наука и технологииТомск

7597

07.08.2026

Учёные ТГУ: как связаны вулкан и озоновая дыра над Антарктидой?

Учёные Томского госуниверситета выдвинули предположение о том, почему озоновая дыра над Антарктидой не затянулась. Несмотря на отказ от использования хладагентов, которые пагубно воздействуют на озон, проблема не исчезла. Как оказалось, причиной этому стал действующий вулкан.

Андрей Тихонов

Наука и технологииЭкологияТомск

29092

30.07.2026

Учёные ТГУ: микропластик в желудках рыб и новая защита иммунитета сельскохозяйственных растений

Учёные Томского государственного университета нашли способ защитить растения от патогенов и насекомых-вредителей с помощью сахарных молекул, так как пестициды и фунгициды c химическим составом становятся дороже и наносят вред человеку.

Андрей Тихонов

Наука и технологииЭкологияТомск

32170

14.07.2026

Топливо из пластика? Двухэтапная переработка и соответствующий стандартам бензин

3 июля 2026 года стало известно, что учёные ТПУ предложили новый способ добычи компонентов для изготовления топлива из пластиковых отходов.

Андрей Тихонов

Наука и технологииЭкологияЭкономикаТомск

33849

09.07.2026

Учёные ТГУ: глюконовая кислота из сельскохозяйственных отходов

Учёные ТГУ совместно с коллегами из Индии создали способ, который позволит превращать отходы в ценные продукты. Третий этап проекта о переработке сельскохозяйственного сырья завершён. Учёные получили необходимые документы и планируют оформить патент на интеллектуальную собственность.

Андрей Тихонов

Наука и технологииЭкологияТомск

31758

30.06.2026

Учёные ТГУ: ультрафиолет сквозь облака и кристаллы апатита в костях

Учёным ТГУ удалось выяснить, что все формы облаков в той или иной мере влияют на количество ультрафиолетовых лучей, в некоторых случаях даже сводя их дозу к отрицательным значениям.

Андрей Тихонов

Наука и технологииЭкологияОбразованиеТомск

32696

24.06.2026

Лица Сибири

Суркова Анна

Доржиев Бальжинима

Шахматов Александр

Михеева Светлана

Рубинович (Рэд) Данила

Войличенко Сергей

Соколов Алексей

Заблоцкий Станислав

Почекунин Валерий

Коломиец Виктор