Сотрудник АУ рассказал о роли микроэлектроники в достижениях медицины и биологии

18 августа в библиотеке при креативном кластере Планетарий 1 прошла лекция «Микроэлектроника на страже здоровья» Антона Букатина — старшего научного сотрудника Алферовского университета. Он рассказал о развитии технологий микроэлектроники и о том, как они используются в биологических и медицинских исследованиях: для разработки биосенсоров, диагностики онкологических заболеваний, расшифровки генома человека и других организмов.

С развитием интегральных схем и микроэлектромеханических систем ученые и инженеры стали применять их для анализа биологических объектов. В 90-х годах прошлого века, в связи со стартом проекта «Геном человека», появилось новое направление на стыке физики, химии, биологии и инженерии – микрофлюидика. Перенос традиционных лабораторных методов, таких как ПЦР и электрофорез, из пробирок и планшетов на поверхность стеклянных микрочипов позволил значительно увеличить скорость и снизить стоимость расшифровки ДНК. К 2003 году мы смогли прочитать более 90% генома человека, а к 2022 – все 100% (благодаря технологии одномолекулярного секвенирования). Теперь врачи и ученые будут быстрее выявлять генетические заболевания, а также классифицировать штаммы бактерий и вирусов, прослеживать их эволюцию и распространение.

Более того, благодаря микрофлюидным устройствам нам сегодня доступна ранняя диагностика онкологических и инфекционных заболеваний и возможность не просто разрабатывать новые лекарства, но подбирать комбинации и дозы индивидуально для каждого пациента.

Еще одно направление, где применяются микрофлюидные устройства – «органы на чипе». Это модели микрососудов, легких, почек, кишечника, печени, других тканей и органов, которые воспроизводят процессы, проходящие в организме. С их помощью мы наконец заменим лабораторных животных на некоторых стадиях исследования и тестирования лекарств.