В этом году получили поддержку Российского научного фонда (РНФ) шесть разработок ученых Донского государственного технического университета.
Одна из них – проект «Накопление и фрагментация микропластика двупарноногими многоножками – получение данных с использованием нейросетей и инструментов гражданской науки». Он реализуется под руководством доцента кафедры «Биология и общая патология», к.б.н. Александра Евсюкова.
По его словам, загрязнение микропластиком стало серьезной экологической проблемой, значительное количество которого обнаруживают в почве по всему миру. Проектом предлагается решение проблемы накопления и фрагментации частиц микропластика с помощью почвообитающих членистоногих, на примере двупарноногих многоножек. Эти животные, являясь деструкторами отмершего органического вещества, способны поглощать микропластик вместе с частицами пищи. Основной целью проекта является изучение фрагментации и накопления микропластика двупарноногими многоножками, а также создание нейросети, позволяющей в автоматическом режиме оценивать количество частиц по микрофотографиям.
Другой проект называется «Теоретическое исследование оптических свойств квантовых точек на основе графена». Его реализует команда ученых под руководством заведующего кафедрой «Электротехника и электроника» д.физ.-мат.н. Анатолия Лаврентьева.
Руководитель проекта утверждает, что графен и его производные обладают уникальными механическими, электронными и оптическими свойствами, что открывает широкие перспективы его использования в устройствах электроники и фотоники. Целью исследования является поиск новых материалов для светоизлучающих и фотоприемных устройств, используемых в оптоэлектронике и солнечной энергетике. Квантовые точки на основе графена и оксида графена обладают рядом преимуществ по сравнению с традиционными материалами – низкая стоимость производства и экологичность. Все это в сочетании с высокой проводимостью и интересными люминесцентными свойствами делает проект перспективным для фундаментальных и прикладных исследований.
Еще одно исследование, получившее поддержку РНФ, – проект «Эпизоотологический мониторинг синдрома белого носа и других грибковых инфекций рукокрылых в Ростовской области». Воплощением проекта в жизнь занимается младший научный сотрудник факультета «Биоинженерия и ветеринарная медицина» Илья Попов.
Синдром белого носа (СБН) рукокрылых в Ростовской области – это заболевание, вызываемое патогенным грибком, которое приводит к массовой гибели целых популяций летучих мышей. Летучие мыши играют важную роль в экосистеме – они питаются насекомыми. А если гибнут целые популяции летучих мышей, то равновесие экосистемы нарушается и стремительно возрастает численность насекомых-вредителей. Например, в США из-за массового вымирания летучих мышей ущерб агропромышленному комплексу исчисляется сотнями миллионов долларов. Помимо этого, последние исследования демонстрируют, что в США СБН рукокрылых косвенно связан с возросшей детской смертностью, поскольку для борьбы с нашествием насекомых массово применяются пестициды, которые, попадая в грудное молоко, пагубно влияют на здоровье грудных детей.
Проект «Исследование адгезионных эффектов при контакте современных материалов неоднородной структуры и биологических тканей» разрабатывается под руководством доцента кафедры «Теоретическая и прикладная механика» ДГТУ Евгения Садырина.
По его словам, проектирование биосовместимых материалов для имплантации требует подробнейшего исследования свойств биологических тканей, которые эти искусственные материалы призваны заменить. Однако на результаты экспериментальных исследований свойств таких тканей, особенно в микро- и наномасштабе, существенное влияние оказывают малоизученные адгезионные эффекты. Данный феномен представляет собой тенденцию различных поверхностей или частиц прилипать друг к другу из-за высокой величины отношения площади поверхности исследуемого объекта к его объему.
Проект направлен на комплексное изучение влияния эффекта адгезии на контактные характеристики современных биосовместимых материалов и биологических тканей и позволяет получить ряд уточненных характеристик, критически важных для изготовления материалов медицинского назначения.
Евгений Садыриндоцент кафедры «Теоретическая и прикладная механика» ДГТУПроект «Исследование и компьютерное моделирование составов, микроструктуры и свойств высокофункциональных геополимерных материалов» реализуется командой ученых под руководством заведующего кафедрой «Строительство уникальных зданий и сооружений», к.т.н. Сергея Стельмаха.
Тема исследования актуальна для современного фундаментального материаловедения и развития инженерных наук. Во-первых, геополимерные материалы предусматривают рациональное использование отходов, таких как доменный гранулированный шлак или зола-уноса. Во-вторых, они позволяют получать новые, бесклинкерные строительные материалы, с низким углеродным следом и высокой эколого-экономической эффективностью. Широкое поле для исследований открывает недостаточная изученность процессов формирования структуры и свойств этих материалов, а также их нестандартизованность.
Шестой разработкой, получившей поддержку РНФ, стал проект «Прогнозирование риска формирования резервуара генов антибиотикоустойчивости в птицеводческих хозяйствах на примере Ростовской области». Он реализуется под руководством доцента кафедры «Биоинженерия», к. б. н. Ольги Чемисовой.
В ходе выполнения данного проекта будет проведен микробиологический анализ образцов помета, корма, питьевой воды и объектов окружающей среды, отобранных на птицеводческих фермах Ростовской области, будут определены и изолированы преобладающие виды микроорганизмов, дана фено- и генотипическая характеристика по маркерам устойчивости к антибактериальным препаратам, применяемым в том числе в ветеринарной практике, а также установлены закономерности формирования и распространения антибиотикоустойчивости у микробных сообществ. Ученые получат на модели in vitro (уникальной научной установке «МикроЖКТ», разработанной ранее специалистами ДГТУ) данные об интенсивности передачи генов антибиотикорезистентности между бактериями, входящими в состав микробиома сельскохозяйственных животных и окружающей среды. Данные о таксономическом составе будут использованы для создания коллекции антибиотикоустойчивых микроорганизмов, пополняемой базы данных о ARG в птицеводческих агрокомплексах Ростовской области.
Результаты проекта могут быть использованы при мониторинге антибиотикорезистентности, разработке мероприятий на птицефермах по снижению распространения бактерий, обладающих устойчивостью к антибиотикам.
Игорь Голота, управление информационной политики
isdstu@mail.ru
