В Университете ИТМО прошел SCAMT Workshop Week — междисциплинарный воркшоп, участники которого не только получают новые практические навыки в химии и биологии, посещают лекции, но и работают над собственным проектом в одной из самых современных областей нанотехнологий. В этом году на зимней школе было представлено десять проектов: среди прочего, студенты бакалавриата и магистратуры из разных вузов синтезировали нанофармацевтический препарат, работали над печатью голографической защиты и собирали ДНК-наноробота. Всего мероприятие, которое прошло в Университете ИТМО уже второй раз, собрало 55 участников из 18 регионов.
SCAMT Workshop Week проходит два раза в год. Летняя школа состоялась в июле 2018 года – тогда в воркшопе приняли участие около 30 студентов, а программа включала работу над восемью проектами.
В этом году SCAMT Workshop Week расширил как программу, так и географию участников. Организаторы воркшопа рассмотрели почти 350 заявок из шести стран и в итоге выбрали 55 студентов из России, Украины и Белоруссии.
«Отбор — это, пожалуй, одна из самых сложных задач в воркшопе, потому что заявки приходят очень сильные. Конечно, можно пригласить только ребят из столичных вузов с сильным бэкграундом, но мы стараемся соблюсти баланс и охватить все регионы, более того, в этом году у нас есть участники не только из России, но из Украины, Белоруссии. А следующим летом мы также хотим попробовать организовать международный воркшоп на английском языке с участием студентов из стран дальнего зарубежья. Также мы стараемся охватить разные направления: химию, биологию, междисциплинарные исследования. И наконец, в воркшопе могут участвовать ребята с разным уровнем подготовки — от первого курса бакалавриата до второго года магистратуры», — комментирует Полина Хапаева, директор по развитию Химико-биологического кластера Университета ИТМО.
Партнерами мероприятия в этом году выступили компании Holy Corn, Red Bull, Fruttis Russia, Комус, Диа-М и конференция Mendeleev 150.
Формат SCAMT Workshop Week
На протяжении недели — с понедельника по субботу — участники работают по двум направлениям. Во-первых, посещают лекции и мастер-классы, где рассматриваются разные области применения нанотехнологий, кроме того, они также могут улучшить свои навыки публичных выступлений и узнать больше об индустриальных проектах, реализуемых в лаборатории SCAMT.
А во-вторых, студенты делятся на группы, каждая из которых работает над собственным проектом. Главная задача — по итогам недели получить практический результат и представить работу в ходе публичной защиты. Каждая группа работает с куратором. Причем кураторами выступают как групп-лидеры, так и магистранты, аспиранты и постдоки.
В этом году количество проектов было расширено до десяти: участники попробовали синтезировать свой нанофармацевтический препарат, напечатать голографическую защиту, управлять микробным сообществом, собрать ДНК-наноробоа и создать светящуюся паутину, больше узнать о моделирования молекулярных процессов и визуализации молекул, понять, что такое МОФы и как они помогают в доставке лекарств и другое (ознакомиться с проектами подробнее можно здесь).
В интервью ITMO.NEWS участники SCAMT Workshop Week рассказывают, зачем пробовать себя в новой области, если ты клеточный биолог или «чистый химик», и как эти знания могут пригодиться в будущем.
Екатерина Харыбина, студентка четвертого курса биологического факультета МГУ.
Я решила поучаствовать в этом воркшопе, потому что, помимо клеточной биологии, которой я занимаюсь, мне всегда интересно попробовать себя в новых областях. Здесь я познакомилась с различными областями работы SCAMT, кроме того, пообщалась с ребятами из абсолютно разных областей — с химиками, биологами, это очень полезно.
В рамках SCAMT Workshop Week я попала на направление, в котором представлены микробиологические проекты. Наши проекты посвящены микробактериальным биопленкам, в частности, тому, как можно усилить действие антибиотиков на эти биопленки с помощью наноматериалов. Дело в том, что на бактерии в биопленках воздействовать очень тяжело — они там «закапываются», и антибиотики не могут до них добраться, но как раз с помощью наноматериалов на это можно повлиять. Также с помощью наноматериалов можно влиять на эволюцию бактерий, иными словами — на передачу между ними генетической информации. Например, мы ставили задачу по передаче плазмиды, несущей ген устойчивости к антибиотиком, от одной бактерии к другой с помощью наноматериала.
А проект, за который отвечает непосредственно наша подгруппа, связан с управлением бактериями в составе биопленки, что также осуществляется с помощью наноматериалов, нанотрубок. Мы вводим в нанотрубки вещество, которое индуцирует экспрессию гена в бактериях. Мы можем наносить этот материал на какие-то поверхности, например, импланты и определенным образом влиять на нарастающие на них бактерии.
Елизавета Кулаева, студентка второго курса Академии биологии и биотехнологии Южного федерального университета
Я решила поучаствовать в этом воркшопе прежде всего потому, что такой опыт интересен и помогает еще на младших курсах определить для себя научное направление, в рамках которого будет интересно развиваться и работать в дальнейшем. Очень здорово, когда вузы проводят такую, своего рода, демоверсию того, чем можно позаниматься у них в магистратуре. Сама я пока не определилась с направлением, но планирую заниматься либо эпигенетикой, либо молекулярной биологией.
Здесь я нахожусь в группе, которая работает с ДНК-машинами. Мы создаем ДНК-машины и смотрим, как они расщепляют РНК. Все участники нашей группы занимаются в целом одинаковыми задачами, только за каждым звеном закреплена определенная ДНК-машина и определенная мишень для нее.
Если говорить о том, что здесь было для меня наиболее полезным, то можно выделить, во-первых, большой объем практики. Далеко не все вузы в России могут предоставить такую инфраструктуру, поэтому здорово, что здесь можно поработать на современном оборудовании и многое освоить на практике. Также мне нравится, что каждый день нам дают задачи на самостоятельную работу, это очень хорошо помогает себя проверять.
Ульяна Алевская, студентка первого курса факультета пищевых биотехнологий и инженерии Университета ИТМО
О направлениях работы лаборатории SCAMT я знала еще с момента поступления и еще раньше искала возможности, как можно начать свою научную деятельность, не дожидаясь окончания бакалавриата. Поэтому когда я узнала об этом воркшопе, конечно, сразу решила, что буду подаваться. Тщательно составляла заявку, писала мотивационное письмо, даже давала его друзьям почитать, чтобы они покритиковали, помогли сделать его лучше. В итоге прошла. Здесь в рамках воркшопа наша группа занимается получением энергии из биотопливной ячейки. В частности, наша подгруппа работает над получением энергии из целлюлозы. Это важно, потому что дает возможность создавать дополнительные источники энергии химическим путем.
Безусловно, так как я пока на первом курсе бакалавриата, мне нужно еще много попробовать и узнать, чтобы определиться с дальнейшими научными интересами и работой. Но здесь я получила возможность наработать практические навыки. Несмотря на то, что пока я знаю не очень много теории, благодаря практике и общению с более опытными ребятами информация усваивалась лучше, у меня появилась мотивация узнавать еще больше.
Татьяна Пристинская, студентка третьего курса Института естественных наук Удмуртского государственного университета
Наша группа в рамках воркшопа занимается созданием нанофармацевтических препаратов. Но в целом вся работа на SCAMT Workshop Week строится довольно плотно: с утра мы посещаем общие лекции, после этого занимаемся практикой и посещаем профильные лекции, где дается информация, которая очень важна для нашего направления, много теории дает куратор направления. После этого мы снова работаем над проектом в группе и обязательно в конце каждого дня обсуждаем полученные результаты. Цель нашего проекта — разработать способ более таргетной доставки препаратов против тромбов. Моя научная работа в вузе тесно связана с этим направлением, поэтому практически все знания, которые даются здесь, будут полезны для моего дальнейшего развития.
Дарья Александрова, студентка четвертого курса Таврической академии КФУ им. В.И. Вернадского
Здесь я занимаюсь проектом, посвященным созданию голографической защиты. Зачем это нужно? Все мы знаем, что такое голограммы, это замечательная вещь, которая имеет большое количество применений, но, к сожалению, они очень неустойчивы: буквально при одном прикосновении образуются жирные пятна, которые не позволяют голограммам работать. Чтобы избежать этого, необходимо создать защиту. Для защиты голограмм мы покрываем их диоксидом титана. И благодаря этой прослойке, даже если мы нанесем поверх всего этого загрязнитель, голограмма будет отлично работать.
Вообще мой профиль — это химия в чистом виде, физическая химия, но мне интересно посещать лекции и по другим направлениям. На биологических лекциях, несмотря на то, что я понимаю немного, стараюсь все переспрашивать у преподавателей и узнавать для себя новые моменты. Также работа в лаборатории позволяет повысить свою квалификацию, поработать на более современном оборудовании и научиться чему-то новому у сотрудников.
Ольга Соколовская, студентка пятого курса химического факультета Белорусского государственного университета
В рамках SCAMT Workshop Week я занимаюсь проектом по MOFам — металлорганическим структурам. Одно из их применений, в рамках которого мы работаем, связано с таргетной доставкой противоопухолевых препаратов. Мы занимались тем, что синтезировали эти вещества, потом насыщали их препаратом, смотрели, как препарат высвобождается из каркаса, в который мы его загружаем. На защите мы представили нашу систему, показали, как она устроена, почему там задерживается лекарство и при каких условиях оно высвобождается, почему действует таргетно и так далее.
В своем вузе я занимаюсь полимерными материалами, мы получаем изделия из полимеров, которые впоследствии пойдут в продажу, но я понимаю, что это не совсем то направление, которым я хотела бы заниматься в дальнейшем. Я давно знаю про SCAMT и направления работы лаборатории, сейчас я рассматриваю возможность продолжить свое обучение здесь. На воркшоп я приехала в том числе потому, что мне интересно было посмотреть, как здесь все работает изнутри, узнать больше о проектах и пообщаться с сотрудниками и студентами.
Ольга Платонова, студентка второго года магистратуры биологического факультета СПбГУ
Я микробиолог по своей сути, и сюда пришла для того, чтобы как-то расширить границы своих знаний, а также для того, чтобы понять, чем я еще могу заняться дальше в аспирантуре, хочу ли я в целом менять свой профиль. Мой проект в рамках воркшопа с физической и химической точки зрения связан с микробиологией. Одна из его частей — ультразвуковая обработка антибиотиков. Фактически мы заставляем антибиотики, которые в данный момент не активны из-за того, что бактерии к ним устойчивы, становиться снова к ним чувствительными. Это имеет большой потенциал в медицине.
Мне было интересно окунуться в химию и физику. Здесь я поняла, как я могу применять свои биологические знания в таких проектах. С одной стороны, я могу взглянуть на проекты, которая проводит эта лаборатория, с позиции своих знаний, внести что-то новое, а с другой — могу вынести что-то новое для себя со стороны технического процесса. На воркшопе я попробовала некоторые новые для себя методы, например, с ультразвуком я раньше никогда не работала. Кроме того, здесь учат представлению данных, это полезно для будущего развития.
(автор Елена Меньшикова)