На минувшей неделе в «Росатоме» прошла сессия «Квантовые сенсоры в биомедицине: оценка применимости». Мероприятие организовано в рамках реализации программы по исследованиям и разработкам квантовых сенсоров, которой госкорпорация руководит с 2026 года.
Для развития отечественной квантовой сенсорики в области биомедицины «Росатом» предложил сформировать экосистему с участием лидеров медицинского сообщества, инженеров-разработчиков, производителей медицинского, лабораторного и фармацевтического оборудования, а также представителей органов государственной власти.
Ведущие учреждения здравоохранения в этой системе станут научно-технологическими центрами развития квантовых новаций для биомедицины, в том числе, будут определять приоритетные области для разработки и практического применения детекторов.
Директор по квантовым технологиям «Росатома» Екатерина Солнцева подчеркнула, что совместная работа всех участников индустрии обеспечит высокий темп развития российской квантовой сенсорики и ее конкурентные позиции на мировом уровне. Ключевая роль в этом процессе отводится медицинскому сообществу, как заказчику создания и внедрения прикладных решений на основе квантовых сенсоров:
«Мы отмечаем высокий интерес к квантовым сенсорам со стороны медицины и фармацевтики: сегодня в мире применение квантовых сенсоров начинает развиваться в превентивной медицине, предиктивных моделях, для интраоперационной навигации и мониторинга пациентов… Объединение усилий всех участников данной сферы в нашей стране позволит российскому здравоохранению максимально использовать существующий научный задел и выйти на новый технологический уровень. Совместно с врачебно-медицинским сообществом мы намерены определить наиболее приоритетные области, куда нужно направить свои усилия, и выбрать первые пилотные проекты для внедрения новых устройств и передовых медицинских технологических решений на основе квантовых сенсоров. Такие задачи очень вдохновляют нас и наших коллег-медиков».
Екатерина Солнцева, директор по квантовым технологиям «Росатома»
Директор по квантовым технологиям рассказала, что направление квантовой сенсорики станет компонентом долгосрочного плана развития квантовых технологий в РФ до 2036 года и на дальнейшую перспективу, разработку которого по поручению Президента России в настоящее время завершает «Росатом».
Участники мероприятия поддержали инициативу «Росатома» по формированию экосистемы развития квантовой сенсорики в интересах российской биомедицины и добавили, что создание таких технологически независимых устройств является условием перехода отечественного здравоохранения на новый технологический уровень.
Директор института кластерной онкологии имени профессора Л.Л. Левшина Первого МГМУ им. И.М. Сеченова, заведующий кафедрой онкологии, радиотерапии и реконструктивной хирургии Института клинической медицины им. Н.В. Склифосовского, академик РАН Игорь Решетов одобрил системный подход «Росатома» к организации экосистемы развития квантовых сенсоров для медицины и указал на большой потенциал применения этой технологии для обеспечения здоровья людей: «К серьезному делу нужно подходить серьёзно, прежде всего, с точки зрения научной организации. Мы готовы в этом участвовать. У нас хорошие отношения и позитивный опыт работы с госкорпорацией «Росатом» (например, в части аддитивных технологий). Я представляю Первый медуниверситет, который имеет все инфраструктурные и кадровые возможности для того, чтобы «приземлить» любое из биомедицинских исследований, оказать надлежащую поддержку. Всемерно поддерживаем предложение о совместной работе. Мы могли бы применять квантовую сенсорику на наиболее важных направлениях, в числе которых репродуктивное здоровье и активное долголетие, онко-, кардио-, нейро- и другие социально значимые направления. Безусловно, с некоторыми особенностями феноменов квантовой сенсорики еще предстоит разобраться. Но, например, если мы достигаем разрешения между двумя точками в один нанометр, то это серьёзная заявка на успех по открытию новых данных».
Генеральный директор Национального медицинского исследовательского центра акушерства, гинекологии и перинатологии имени академика В.И. Кулакова», академик РАН Геннадий Сухих подчеркнул, что считает крайне необходимой разработку квантовых сенсоров для медицины, поскольку с ними связано серьезное расширение возможностей прогнозирования, уточняющей диагностики, профилактики и лечения различных заболеваний: «Мы готовы поддержать любые разработки в области квантовых сенсоров, даже самые начальные, которые сегодня предлагают ученые, или те, о которых мы знаем, но они не имплементированы до конца. Мы готовы к этому в разных направлениях медицины — от клеточных технологий и репродуктологии, до перинатологии, акушерства, гинекологии и онкологии. Нужны, например, дистантные помощники: как НМИЦ мы дистанционно консультируем регионы, в т.ч. в части результатов лабораторных и инструментальных методов исследования, включая КТГ (кардиотокографию). При этом МКГ (магнитная кардиография) более чувствительна, точна и специфична, и здесь мы ждём такой возможности. Сегодня на семинаре нам рассказали, что с помощью квантовых технологий мы сумеем проводить оценку и мониторинг состояния эмбриона на любом сроке его развития, по сверхтонким сигналам детектировать его патологию … Как специалист, который значительную часть жизни посвятил клеточным и субклеточным технологиям, могу сказать, что, используя технологии квантовой сенсорики, мы сможем наблюдать развитие жизни, наблюдать за первыми ее шагами – это все можно детектировать. И чем тоньше, скорее и более комплексно мы будем фиксировать любые биофизические явления, проявляющиеся в квантовом мире, тем более это будет полезно».
Директор ГБУЗ «Московский клинический научно-практический центр имени А.С. Логинова ДЗМ», главный внештатный специалист-онколог Департамента здравоохранения Москвы, академик РАН Игорь Хатьков отметил важность всестороннего профессионального диалога на новой площадке, посвященной вопросам квантовых сенсоров для биомедицины, и призвал сфокусироваться на решении ряда практических задач по направлению онкохирургии: «Очень ценно, что мы вместе общаемся с учеными-физиками, производственниками и врачами. Ведь часто бывает так, что у врачей есть пожелания, которые не всегда формулируются в категориях фундаментальной науки, а учёные-физики и промышленники не всегда знают, что происходит в реальной медицине, в связи с чем их разработки оказываются невостребованными. Что касается квантовых сенсоров, то очень важно от научных разработок и гипотез переходить к конкретным предметным задачам и пилотным проектам. Например, недавно мы получили на апробацию роботическую хирургическую систему отечественного производства. В чём там перспектива: «подсказки» во время операции. При роботических операциях, в отличии от классических операций, хирург не имеет непосредственного тактильного контакта с тканями. Соответственно, интеграция в роботические инструменты квантовых сенсоров (магнитометров, спектрометров, термометров и др.) могла бы компенсировать отсутствие тактильных ощущений хирурга, особенно начинающего. Микросенсоры могли бы сигнализировать, где здесь сосудистые структуры, где опухоль, где край резекции. Мы готовы быть площадкой взаимодействия в этом плане прямо сегодня».
Директор Института нейрореабилитации и восстановительных технологий, член-корреспондент РАН Наталья Супонева рассказала, что представители неврологии, нейрореабилитации, нейрофизиологии также крайне заинтересованы в развитии квантовых сенсоров: «Это направление для неврологии и психиатрии критически значимо, поскольку связано с реальной возможностью доклинической диагностики нейродегенеративных заболеваний, которые на ранней стадии уже сегодня могут в ряде случаев успешно лечиться. Следующее направление — это нейромониторинг. Например, интраоперационный нейромониторинг уже сейчас активно используется как при подготовке и планировании, так и в ходе нейрохирургических операций, и это направление востребовано и активно развивается, постоянно наполняясь новыми технологиями. И, конечно, нейрореабилитация, нейроинтерфейсы. Пока возможности нейроинтерфейсов ограничены, и с точки зрения реабилитации это серьёзная преграда, поскольку существующие методы регистрации достигли предела своей чувствительности и разрешающей способности либо слишком громоздкие и требуют значительной дорогостоящей инфраструктуры. А в случае появления новых технологий, основанных на квантовых сенсорах, мы будем иметь возможность охватывать больше пациентов, больше патологий и использовать нейроинтерфейсы реабилитации для восстановления утраченных функций более эффективно. Ну и, конечно же, важное направление — исследования и картирование мозга».
Директор по работе с партнерами АО «Р-Фарм», заместитель лидера рабочей группы Хелснет Национальной технологической инициативы Владимир Андрианов указал на актуальность квантовой сенсорики для фармацевтической отрасли, поскольку использование подобных технологий ускорит выход на рынок новых лекарственных препаратов за счет оптимизации сроков доклинических и клинических исследований: «Для нашей компании, проводящей большое количество доклинических и клинических исследований, в том числе новых молекул, важен вопрос появления новых методов диагностики и оценки их эффективности. Данные, полученные с использованием сверчувствительных биосенсоров при исследованиии фармакокинетики и фармакодинамики препаратов, могут быть новой строчкой показаний регистрационного удостоверения и давать расширение показаний в целом для препарата. Для нас это, конечно, критически важная история. Поэтому, если подобного рода технологии могут быть применены к расширению возможностей при разработке лекарственных препаратов и последующих доклинических и клинических исследований, то мы как разработчики целиком и полностью будем поддерживать работу в направлении квантовых сенсоров».
Руководитель Троицкого филиала Физического института имени П.Н. Лебедева РАН, член-корреспондент РАН Андрей Наумов, резюмируя тезисы о необходимости формирования экосистемы квантовой сенсорики для медицины, сказал: «Это направление принципиально мультидисциплинарное и межведомственное, затрагивающее интересы практически всех направлений современной фундаментальной и прикладной науки, и что важно, реальный сектор экономики».