Использование электроники и техники в самых разных областях здравоохранения сегодня никого не удивляет: они прочно вошли в нашу жизнь. В этом году Институт БМС празднует своё 30-летие, а его директор, доктор физико-математических наук Сергей Васильевич Селищев, 70-летие. От лица редакции поздравляем весь коллектив Института и студентов этого направления с юбилейными датами! И предлагаем вам вместе с нами погрузиться в мир инновационной биомедицины.

 Сотрудники Института БМС на торжественном открытии выставки «Биомедицина. Будущее в настоящем» в Музеи истории МИЭТ, 4 сентября 2023 года

Что происходит сейчас? 

Россия уже уверенно движется по пути перехода от трансплантации донорских органов к выращиванию и применению биомедицинского клеточного продукта или приборов бионического типа. 

С точки зрения роли нашей страны, в мировой биомедицине можно выделить три направления, где страна находится или в ближайшем будущем будет находиться в лидерах в области биомедицины: лазерные технологии в медицине, ядерная медицина и искусственный интеллект. 

Исследования и разработки 

Исследовательских институтов, которые сегодня создают приборы для непосредственного медицинского применения, не так много. Институт биомедицинских систем МИЭТ занимает видное место. Начиная с 1 сентября 1993 года миэтовские разработки хорошо зарекомендовали себя на рынке биомедицинской техники и материалов: портативный отечественный дефибриллятор, искусственная портативная почка, искусственные связки суставов, хрящи и электропроводящие «заплатки» для лечения инфаркта миокарда на основе биополимеров и нано¬материалов, аппарат искусственного кровообращения АВК-Н «Спутник» до сегодняшнего дня помогают людям сохранить здоровье и жизнь. 

Реализовав идею прибора для замены транспортной функции левого желудочка у больных с тяжёлыми формами сердечной недостаточности, МИЭТ стал активно сотрудничать с Первым Московским государственным медицинским университетом имени И.М. Сеченова. «В начале 2018 года мы подписали соглашение о сотрудничестве, в рамках которого были определены основные направления совместной работы. Оказалось, что направлений для взаимодействия настолько много, что было решено создать на базе Сеченовского университета Институт бионических технологий и инжиниринга, который стал своеобразным мостом взаимодействия между двумя университетами», – рассказывает Дмитрий Телышев, доцент Института биомедицинских систем МИЭТ и директор Института бионических технологий и инжиниринга Сеченовского университета.

Дмитрий Телышев

Учёный отмечает, что в данный момент взаимодействие Института БМС и Сеченовского университета завязано на направлении медицинской сенсорики. «Данные технологии на основе постоянно носимых или имплантируемых сенсоров позволяют как считывать и передавать данные физиологических параметров человека, так и оказывать необходимое терапевтическое воздействие». В качестве примера Дмитрий Телышев привёл два проекта, над которыми МИЭТ и Сеченовский университет ведут совместную работу. 

Первый проект реализуется в лаборатории биомедицинских нанотехнологий МИЭТ под руководством кандидата физико-математических наук, доцента Александра Герасименко. Он называется «Технологии тензодатчиков на основе углеродных наноматериалов для распознавания двигательной активности» и имеет довольно широкие перспективы применения от реабилитационной медицины до очувствления протезов. «Так, в качестве доказательства работоспособности технологии, уже изготовлена перчатка, способная распознавать человеческие жесты», – говорит Дмитрий Телышев. 

Второй проект – «Технологии имплантируемых электродов для восстановления зрительного восприятия». В рамках сотрудничества с АНО «Сенсор-Тех», разрабатывающей зрительные импланты, данные электроды прошли испытания на лабораторных животных. 

Александр Герасименко

«Особую известность Институту БМС принесли разработанные технологии лазерного формирования имплантатов из биополимеров и углеродных наноматериалов для создания искусственных связок суставов с биосовместимым покрытием, обеспечивающих наиболее прочное приживление к кости пациента по сравнению с традиционными имплантатами, и хрящевых имплантатов, способствующих регенерации трудно восстанавливаемого суставного хряща, а также сердечных заплаток, обеспечивающих регенерацию инфарктной области сердца на 80 %. Отдельно хотелось бы упомянуть разработанные лазерный аппарат и гель на основе наноматериалов для лазерной пайки биологических тканей. Мы доказали, что лазерные швы отличаются от традиционных, сформированных нитью и иглой, меньшими размерами, уменьшенными воспалением и нарушением кровообращения, более ранним заживлением и отсутствием послеоперационного рубца», – говорит Александр Герасименко. 

Перспективы отрасли 

Как утверждают эксперты, ключевым драйвером развития технологий в медицине будет применение технологий искусственного интеллекта как к прогнозированию и развитию предиктивной медицины, так и созданию нового класса медицинской техники, позволяющей проводить более точную диагностику и терапию на основе данных, полученных из клинической практики.

Открытие выставки в Музее Истории МИЭТ к юбилею Института БМС

Александр Герасименко говорит, что на рынке медицинской техники в настоящее время чрезвычайно востребованы технологии создания элементов гибкой электроники как носимой на теле человека, так и имплантируемой на органы, требующие диагностики и лечения. Важно, чтобы такие гибкие элементы обладали необходимыми функциональными свойствами, например, были тепло- и электропроводящими, оптически прозрачными или чувствительными к определённому спектру света, при этом важна биосовместимость и эффект биорезорбции, то есть саморассасываемость гибкого элемента и выведение его из организма. «Такие технологии разрабатываются в нашей лаборатории биомедицинских нанотехнологий и реализуются у медицинских партнёров, к которым можно отнести Сеченовский университет, Национальный исследовательский центр эпидемиологии и микробиологии имени Н.Ф. Гамалеи и других». 

Научно-исследовательская лаборатория беспроводных биомедицинских интерфейсов (НИЛ ББИ) Института БМС

Дмитрий Телышев отмечает, что до появления полностью искусственных органов пройдёт немало времени, но на горизонте 5 – 10 лет вероятность увидеть прогресс российских учёных велика: в частности, уже есть положительные результаты в области печати фрагментов печени и поджелудочной железы. «На мой взгляд, первыми появятся более простые функциональные структуры. В частности, вероятность появления поджелудочной железы выше, нежели печени, из-за её сложности. Также я хотел бы отметить, что здесь крайне важно создавать всё более точные цифровые модели органов и прежде всего цифровые модели искусственных органов. Чем более точные модели будут созданы, тем меньше ошибок и времени нам понадобится для создания конкретного органа».

Ирина Доронина

Игорь Харитонов