В Физическом институте им. П.Н. Лебедева РАН завершилась IV Международная научная конференция «Инновационные технологии ядерной медицины и лучевой диагностики и терапии»

 

(...)

"Тематика была посвящена ядерно-физическим методам в ядерной медицине, лучевой диагностике и терапии, нанобиомедицинским технологиям диагностики, бинарным технологиям сенсибилизации протонной терапии, сочетанным технологиям лучевой терапии, математическим методам моделирования роста злокачественных новообразований, оптимизации режимов протонной и ионной терапии, протонной томографии, технологиям модернизации комплексов протонной и ионной терапии.

Конференцию торжественно открыли академик РАН, директор ФИАН Н.Н. Колачевский; академик РАН, главный научный сотрудник Лаборатории радиационной биофизики и биомедицинских технологий ФИАН С.М. Деев; член-корреспондент РАН, помощник директора Объединенного института ядерных исследований по развитию медико-биологических проектов Г.Д. Ширков; руководитель Лаборатории радиационной биофизики и биомедицинских технологий ФИАН  И.Н. Завестовская.

«Если заглянуть в историю, корни и атомного проекта и многих ядерных исследований уходят в ФИАН. Это подтверждают и достижения наших нобелевских лауреатов. Так, Павел Алексеевич Черенков, будучи аспирантом Сергея Ивановича Вавилова, впервые обнаружил и зарегистрировал излучение невооруженным глазом, а затем вместе с Игорем Евгеньевичем Таммом и Ильей Михайловичем Франком интерпретировал его. И в результате это стало всемирно известным черенковским излучением, которое получило широкое применение в ядерных исследованиях. Мы с этого начинали. И я считаю, что это достойное начало. Сегодня эта конференция объединяет и физиков, и медиков, и биологов с химиками. И это интересно, ведь многие вопросы в ядерной медицине находятся именно на стыке наук», – отметил в своем выступлении Николай Колачевский.

 

 

Программа Конференции включала в себя 9 пленарных докладов:

И.Н. Пронин, академик РАН, профессор, д.м.н., заместитель директора по научной работе, заведующий отделением рентгеновских и радиоизотопных методов диагностики НМИЦ нейрохирургии имени академика Н.Н. Бурденко МЗ РФ «Гибридные технологии в планировании нейрохирургического и лучевого лечения опухолей головного мозга»;

Ю.Д. Удалов, д.м.н., и.о. генерального директора ФГБУ ГНЦ ФМБЦ им. А.И. Бурназяна ФМБА России «Опыт и перспективы развития ядерной медицины в системе ФМБА России»;

В.И. Чернов, член-корреспондент РАН, д.м.н., заведующий отделением радионуклидной терапии и диагностики НИИ онкологии Томский НИМЦ «Радиофармпрепараты для диагностики и лечения онкологических заболеваний: от научных исследований к клинической практике»;

К.Б. Гордон, к.м.н., ведущий научный сотрудник, врач-радиотерапевт, врач-онколог МРНЦ им. А.Ф. Цыба – филиала ФГБУ «НМИЦ радиологии» МЗ РФ «Протонная терапия в современной онкологии: накопленный опыт и новые горизонты»;

А.А. Станжевский, д.м.н., заместитель директора по научной работе, руководитель референс-центра РНЦРХТ им. А.М. Гранова МЗ РФ «Позитронно-эмиссионная томография: настоящее и будущее»;

А.В. Филимонов, к.м.н., заведующий отделом радионуклидной диагностики и терапии НИИ КиЭР НМИЦ онкологии им. Н.Н. Блохина МЗ РФ «Планирование бор-нейтронозахватной терапии»;

А.В. Колобов, к.ф.-м.н., ученый секретарь ФИАН, заместитель директора по научной работе ФИАН «О создании Центра ядерно-физических и биомедицинских технологий ФИАН»;

А.Л. Коневега, к.ф.-м.н., руководитель отделения молекулярной и радиационной биофизики НИЦ «Курчатовский институт» – ПИЯФ «Перспективы разработки РФЛП на основе изотопов тербия»;

А.А. Серегин, д.м.н., доцент кафедры урологии и хирургической андрологии РМАНПО МЗ РФ, врач-уролог, эндохирург «Трехмерные сегментированные модели почек - как основа персонализированного подхода к хирургическому лечению рака почки».

 

Второй день Конференции был посвящен результатам реализации проектов в области ядерной медицины в рамках ФНТП «Развитие синхротронных и нейтронных исследований и исследовательской инфраструктуры».

Программа сессии включала в себя 10 докладов:

К.И. Никифорова, заместитель руководителя научно-образовательного медицинского центра ядерной медицины НИЦ «Курчатовский институт» «Стратегия и задачи НОМЦ ЯМ НИЦ «Курчатовский институт»»;

М.С Григорьева, к.ф.-м.н., младший научный сотрудник Лаборатории радиационной биофизики и биомедицинских технологий ФИАН «Развитие научно-технологической инфраструктуры и комбинированных технологий адронной терапии и ядерной наномедицины на базе ускорительных комплексов отечественного производства. Реализация проекта в рамках ФНТП СИН»;

А.Е. Шемяков, младший научный сотрудник Группы ускорительной физики ФТЦ ФИАН «Комплекс протонной терапии «Прометеус»: опыт работы и потенциал развития»;

А.А. Фроня, к.ф.-м.н., старший научный сотрудник Лаборатории радиационной биофизики и биомедицинских технологий ФИАН «Лазерные технологии для ядерной медицины»;

П.А. Котельникова, к.б.н., младший научный сотрудник Лаборатории радиационной биофизики и биомедицинских технологий ФИАН «Адресные препараты – основа персонализированной медицины»;

А.Л. Попов, к.б.н., заведующий Лабораторией тераностики и ядерной медицины ИТЭБ РАН «Висмут-содержащие наночастицы как перспективные радиосенсибилизаторы»;

М.В. Филимонова, д.б.н., заведующая Лабораторией радиационной фармакологии МРНЦ им. А.Ф. Цыба – филиал ФГБУ «НМИЦ радиологии» МЗ РФ «Возможности применения наночастиц борида лантана и нитрида гафния для технологий бинарной протонной терапии. Результаты исследований in vivo»;

В.К. Тищенко, д.б.н., заведующая Лабораторией экспериментальной ядерной медицины МРНЦ им. А.Ф. Цыба – филиал ФГБУ «НМИЦ радиологии» МЗ РФ «Особенности разработки и доклинических исследований радиофармпрепаратов, меченных актинием-225»;

Д.С. Петруня, младший научный сотрудник Лаборатории радиационной биофизики и биомедицинских технологий ФИАН «Нейтрон-захватная терапия: исследования и перспективы»;

О.В. Родионова, и.о. руководителя Центра хранения, обработки и анализа экспериментальных данных ФИАН «Подготовка кадров для ядерной медицины».

 

В третий день конференции был поднят актуальный вопрос о создании кластеров ядерной медицины в регионах Российской Федерации и странах СНГ.

Доклады представили специалисты из Москвы, Санкт-Петербурга, Новосибирска, Обнинска и Томска:

Ю.Б. Курашвили, ООО «РУСАТОМ КИП», Научно-образовательный медицинский центр ядерной медицины НИЦ «Курчатовский институт», г. Москва) «Направления стратегии и инфраструктурные решения «Росатом Технологии Сооружения» в реализации глобальных трендов ядерной медицины»;

А.В. Васин, Институт биомедицинских систем и биотехнологий СПбПУ «Разработка технологий инкапсулирования и доставки радиоактивных изотопов йода и радия для диагностики и терапии злокачественных новообразований»;

В.Ю. Усов, Научно-исследовательский отдел лучевой и инструментальной диагностики НМИЦ им. ак. Е.Н.Мешалкина МЗ РФ «Разработка новых тераностических препаратов для сочетанной ОФЭКТ – МРТ визуализации, планирования и осуществления нейтрон – захватной терапии, на основе квантово-химической и биофизической оценки нетоксичных комплексонатов Tc, Gd и Mn»;

В.О. Сабуров, Отдел радиационной биофизики МРНЦ им. А.Ф. Цыба – филиал ФГБУ «НМИЦ радиологии» МЗ РФ «Возможности радиохирургии на КПТ «Прометеус»;В.Сабуров,

Л.А. Осминкина, Лаборатория физических методов биосенсорики и нанотераностики МГУ им. М.В. Ломоносова «Разработка РФЛП на основе аптамер-модифицированных​ наночастиц пористого кремния для диагностики и лечения злокачественных новообразований»;

Е.В. Плотников, Томский политехнический университет «Разработка перспективных технологий тераностики онкологических заболеваний методами ядерной медицины и нейтронной терапии».

(...)

В работе Конференции приняли участие 178 человек, из которых 122 человека в возрасте до 39 лет. Среди участников мероприятия были именитые и молодые ученые, аспиранты и студенты. Были представлены 8 институтов РАН и 7 научно-исследовательских организаций, 20 университетов, 7 медицинских организаций, 1 фармацевтическая компания и 4 научно-производственных предприятия. Насыщенная программа и представленные доклады вызвали большой интерес у всех слушателей. Заявки на участие подали более 260 человек из 42 городов России, Казахстана, Китая, Молдовы, Беларуси и Мьянмы.

Слушатели активно задавали вопросы и участвовали в дискуссии. Докладчики, в свою очередь, отметили высокий уровень подготовки слушателей".

 

Опубликовано: сайт ФИАН

(...)

(в перечнях зёлёным  публикатором выделены доклады, в которых использован опыт создания и дальнейшего использования укорителей класса "Прометеус", созданных в ФТЦ ФИАН в г. Протвино коллективом под  руководством В.Е.Балакина.

К сожалению, массового применения этого ускорителя в онкоцентрах страны не наблюдается...)

 

 

 

Российский 50-кубитный квантовый компьютер успешно прошел тестовые испытания

 

Ученые из Физического института имени П.Н. Лебедева РАН в ходе серии исследовательских экспериментов оценили ключевые характеристики первого российского 50-кубитного компьютера, построенного по технологии холодных ионов.

Научная статья, в которой описаны результаты работы, опубликована в журнале «Успехи физических наук» – ведущем отечественном академическом издании, посвященном актуальным проблемам физики.

 

Компьютер создан в рамках дорожной карты «Квантовые вычисления» под эгидой Госкорпорации «Росатом». Она стартовала в 2020 году. Несмотря на то, что разработчики начинали практически с нуля, по итогам проекта они догнали лидеров отрасли, создав систему, которая по своим характеристикам не уступает аналогам, а по ряду параметров превосходит их.

Как объяснили специалисты, в российском вычислителе для осуществления квантовых операций используют цепочку из 25 ионов иттербия (¹⁷¹Yb⁺). Их удерживают лазерами и охлаждают почти до абсолютного нуля. В таком состоянии кубитами управляют посредством лазерных импульсов. Квантовые алгоритмы – это последовательности таких воздействий.

«На уровне до полусотни кубитов ионные вычислители – наиболее совершенные среди квантовых устройств. При их создании одна из самых сложных задач – научиться делать запутывающие операции, для чего нужно заставить кубиты взаимодействовать друг с другом контролируемым образом.

Еще один вызов – увеличение числа кубитов без потери качества и скорости операций. Так, в ходе тестирования были исследованы ключевые характеристики компьютера – достоверность однокубитных и двухкубитных операций, а также время когерентности – согласованной работы кудитов до того, как их квантовое состояние будет разрушено», – рассказал научный сотрудник ФИАН Илья Заливако.  

Одна из особенностей отечественного подхода, пояснили разработчики, – применение куквартов. Это системы, в которых ион может одновременно находиться не в двух состояниях, как в кубитах, а в четырех, что позволяет сохранять и обрабатывать больше информации. 

Такая архитектура выгоднее для некоторых квантовых алгоритмов, и чтобы реализовать её, ученые ФИАН предложили ряд оригинальных научных и технических решений. К примеру, разработали новый способ защиты кудитов (ионов, где больше двух кубитов) от декогеренции, что важно, поскольку они, как более сложные, сильнее подвержены разрушению. Также были внедрены новые методы охлаждения ионов, фильтрации шумов лазера и многие другие инновации. 

Ионная ловушка – сердце 50-кубитного квантового процессора

 

Вместе с тем в процессе испытаний ученые использовали задачи, которые в будущем позволят осуществлять реальные квантовые расчеты. В том числе осуществили алгоритмы Гровера, которые предполагают поиск по неупорядоченной базе данных, рассчитали структуру нескольких молекул и провели симуляцию ряда динамических систем.

Помимо этого, специалисты ФИАН одни из первых в мире применили ионный процессор для решения практически полезных задач. Так, в ходе эксперимента они обучили нейросеть сортировать написанные от руки изображения цифр. В будущем эта технология может применяться, к примеру, для быстрого поиска новых эффективных молекул, распознавания лиц, проверки ДНК и множества других операций. 

 

«Разработанный в нашем Институте квантовый компьютер – это не просто экспериментальный прототип – это полноценная платформа для проведения исследований и решения задач. Следующий этап развития системы связан с повышением точности операций и времени когерентности. Помимо этого, мы продолжаем изучать новые подходы к использованию кубитов, где являемся одними из лидеров в мире. Также осваиваем подходы к масштабированию устройств и их серийному производству», – отметил директор ФИАН, академик РАН Николай Колачевский. 

Он подчеркнул, что создание коммерческих квантовых компьютеров должно стать итогом следующего этапа дорожной карты. Разработка таких систем потребует их компактизации и автоматизации. Вместе с тем серийные вычислители должны обладать большей надежностью и не требовать постоянного обслуживания.

 

Опубликовано: сайт ФИАН

 

ФИАН принял делегацию Китайской академии наук

 

В ходе встречи стороны рассмотрели вопросы создания Китайско-российского физического центра.

 

Глава делегации Академии наук Китая директор Института теоретической физики Чжоу Шаньгуй обсудил с директором Физического института им. П.Н. Лебедева РАН Николаем Колачевским статус взаимодействия ФИАН с учеными Китая и перспективы развития дальнейшего сотрудничества.

 

 

Большой интерес у зарубежных коллег вызвали отечественные фундаментальные исследования в области лазерной и ядерной физики, оптики и астрофизики.

В состав делегации вошли заместители директоров Института теоретической физики Академии наук Китая, Шанхайского института оптики и точной механики, Хэфэйской академии физических наук, Чанчуньского института оптики и физики точной механики, а также представители посольства КНР в РФ.

 

 

В завершении своего визита гости посетили лабораторию «Оптика сложных квантовых систем», где им показали 50-кубитный квантовый компьютер и сверхточные оптические часы.

 

Кроме того, китайские ученые побывали в Центре высокотемпературной сверхпроводимости и квантовых материалов им. В.Л. Гинзбурга ФИАН.

 

Опубликовано: сайт ФИАН им.Лебедева - 21.02.2025