Глеб Целиков, 32 года, научный сотрудник лаборатории нанооптики и плазмоники МФТИ
По стопам
По окончании школы я решил пойти по стопам отца. Он окончил физфак МГУ, и я поступил туда же. При распределении по кафедрам мне показалось очень перспективным направление, связанное с оптикой наноструктур. Поэтому я выбрал кафедру общей физики и молекулярной электроники физфака МГУ. Там занимался оптическими свойствами квантовых точек под руководством профессора Виктора Тимошенко. Сразу после окончания обучения я поступил в аспирантуру физфака, защитился в 2013 году. Кандидатская диссертация была посвящена теории влияния примесей и молекулярного окружения на оптические свойства квантовых точек селенида кадмия. Квантовые точки — это такие полупроводниковые наночастицы размером до 10 нм, которые обладают очень яркими люминесцентными свойствами.
Марсель
После аспирантуры я устроился на работу в Курчатовский институт, с которым тесно сотрудничала моя кафедра. Там занимался разработкой и изучением мемристоров под руководством Вячеслава Дёмина. Мемристоры — это устройства, принцип функционирования которых подобен работе синаптических связей между нейронами головного мозга. Через несколько лет мой научный руководитель предложил мне поехать в Марсель на 4 года, продолжить работу там в качестве постдока. Он порекомендовал мне позицию в группе под руководством профессора Андрея Кабашина в лаборатории LP3 университета Экс-Марсель, которая является одной из ведущих оптических лабораторий Франции и занимается применением лазеров для решения широкого спектра задач.
Работа в Марселе дала очень большой толчок для развития, сильно продвинула меня в понимании взаимодействия ультракоротких лазерных импульсов с веществом. Я получил много навыков по работе с современным оборудованием, приобрел опыт участия в больших междисциплинарных проектах, выполняемых одновременно коллегами из разных стран. Это дало глобальное представление о том, как функционирует современная междисциплинарная наука, в том числе та ее часть, которая занимается биомедицинским применением лазеров и наносистем для лечения и выявления разного рода заболеваний.
Биосенсоры
Вернувшись из Франции, в поисках финансирования я поучаствовал в нескольких конкурсах, проводимых в России. Один из них — это конкурс по отбору ученых, имеющих опыт работы за рубежом, в рамках Проекта 5-100 в МФТИ. Также я принял участие в молодежном конкурсе Президентской программы исследовательских проектов, проводимом РНФ. Получив грантовую поддержку по результатам обоих конкурсов, я оказался в лаборатории нанооптики и плазмоники МФТИ.
Сейчас я руковожу проектом по разработке сверхчувствительного биосенсора для детектирования онкозаболеваний на самой ранней стадии. Работу над этим проектом я начал в сентябре этого года, после переезда из Франции. За это время были проведены некоторые предварительные эксперименты, и есть понимание, куда двигаться дальше, какие материалы нужно применять. Концепция биосенсора с одной стороны базируется на тех наработках, которые были получены в Марселе, с другой — использует опыт лаборатории Физтеха в исследовании двумерных материалов.
Стоит отметить, что те сенсоры, которые сейчас коммерчески используются для детектирования биоаналитов, в основном работают на эффекте поверхностного плазмонного резонанса, который имеет ряд ограничений по чувствительности. Своей разработкой мы планируем поднять этот показатель на несколько порядков. Уникальность нашего подхода состоит в том, что в рамках одной системы мы можем объединить и двумерные материалы, и так называемые метаматериалы, например, массивы плазмонных наночастиц разной архитектуры.
Перспективы
В настоящее время есть важнейшая задача по увеличению средней продолжительности жизни. В связи с этим одно из самых перспективных применений нанотехнологий, по моему мнению, состоит в их бионаправленности. Как пример, это может быть адресная доставка лекарств, когда наночастицы используются в качестве биоразлагаемых наноконтейнеров. Также стоит отметить очень активно развивающееся направление тераностики (терапия плюс диагностика), когда используются уникальные оптические свойства наночастиц для одновременной визуализации опухоли и ее уничтожения посредством, например, нагрева.
Если говорить о глобальных целях, то мне бы очень хотелось вылечить рак. Я уверен, что достижение этой цели находится в области мультидисциплинарного взаимодействия. Для этого необходима тесная коллаборация между физиками, химиками, биологами и медиками.
