Физтехи, работающие над инновационной технологией бионических протезов, получили грантовую поддержку РНФ и Газпромбанка.
Идея совместного проекта Российского научного фонда и Газпромбанка по поддержке исследований и разработок в области нейротехнологий и микроэлектроники возникла в 2025 году.
В сентябре 2025 года РНФ и Газпромбанк подписали соглашение о проведении конкурса на финансирование научных коллективов, вовлеченных в развитие инновационных систем для восстановления функций пациентов с ампутацией конечностей и лечения заболеваний нервной системы.
В марте 2026 года были объявлены результаты. Среди четырех победителей – научная группа под руководством кандидата химических наук Анатолия Морозова, заведующего лабораторией катодных материалов Института Электродвижения МФТИ.
В четыре научные группы, победившие в конкурсе, входят специалисты из различных областей: медики, инженеры, разработчики нейроинтерфейсов. Вместе они работают над созданием отечественной инновационной технологии протезов. Группа из МФТИ будет заниматься разработкой технологий имплантируемого аккумулятора для нейромодулятора, который позволит пользователю «чувствовать» предметы.
Современный уровень развития науки и техники значительно улучшил качество жизни пациентов с ампутированными конечностями по сравнению с тем, что было еще несколько десятилетий назад. Бионические протезы, серийное производство которых началось в 2000-е годы, совершили настоящую революцию в этой сфере.
По своей форме бионические протезы повторяют форму кисти или стопы, а благодаря встроенным в них ЭМГ-датчикам, считывающим мышечные сигналы, и демпферам, выполняющим функцию амортизатора, с их помощью можно выполнять достаточно точные, выверенные движения.
Новым шагом в развитии данной технологии стали разработки систем, позволяющих пациентам получать «обратную связь» от протезов.
«Когда мы берем предмет рукой, мы можем ощутить его форму, фактуру — твердый он или мягкий, теплый или холодный.Люди с протезами этой возможности лишены. Недавние научные исследования показали, что данный протез можно “очувствить” с помощью нейростимуляторов», — объясняет Анатолий Морозов, руководитель научной группы МФТИ.
Нейростимуляторы, связывающие имплантат с нервными окончаниями, при определенных воздействиях отправляют нейронный сигнал, и мозг «считывает информацию», о том, что человек держит предмет, и о тактильных характеристиках предмета. Однако для работы нейростимуляторов, интегрированных в бионические протезы, необходим высокоемкий источник энергии.
Такая технология не нова: протезы с нейростимуляторами производятся в США, Китае и некоторых странах Европы. В качестве источника тока для бионических протезов и нейростимуляторов используются литий-ионные аккумуляторы, поскольку по ряду важнейших параметров они представляются наиболее оптимальным технологическим решением.
Во-первых, среди всех перезаряжаемых источников энергии они обладают наибольшей удельной массовой и объёмной плотностью энергии: т.е. при миниатюрном размере и малой массе аккумулятор запасает большое количество энергии. Во-вторых, литий-ионные аккумуляторы обладают сравнительно большим циклическим ресурсом.
Подобные характеристики минимизируют потребность в замене аккумулятора, что критически важно, когда речь идет об инвазивных вмешательствах в организм. Ведь любая замена устройства, внедренного в тело пациента, предполагает хирургическое вмешательство, наносящее дополнительный вред организму.
«При разработке аккумулятора мы также будем использовать литий-ионную технологию, улучшив ее по ряду параметров. Наша работа будет состоять из двух частей: технологической и научной. Технологическая часть связана с выбором материалов электродов и электролита, оптимизацией процедур смешивания и нанесения электродных паст на токосъемники, сборки аккумуляторов, разработкой системы контроля и управления. А научно-исследовательская задача —модификации активных компонентов и электролита с целью повысить безопасность и циклический ресурс изделия при сохранении высокой удельной емкости», — пояснила основной исполнитель проекта Олеся Каракулина, старший научный сотрудник лаборатории инженерии и технологий химических источников тока.
Соисполнителем проекта физтехов выступит ООО «ВМТ» — компания, специализирующаяся на производстве и поставке высокотехнологичного медицинского оборудования.
Еще один победитель, коллектив из НИУ МИЭТ, будет разрабатывать технологию активного имплантируемого нейромодулятора для протеза — электронного блока, обрабатывающего сигналы. Другая группа, специалисты из ООО «Моторика Орто», создадут остеоинтегративные системы экзопротезирования с электрофизиологическим интерфейсом. Наконец третий победитель, научная группа Сеченовского университета, работает над созданием тонкопленочных эластичных электродных матриц для регистрации или стимуляции электрической активности периферических нервных волокон и спинного мозга.
Поздравляем Анатолия Морозова и его коллег с победой в конкурсе и желаем всем участникам успехов в осуществлении проекта.
