10 achievements of Ukrainian scientists in 2020 year: COVID-19 tests, nano antiseptic, radio telescope and garden protection

Radio Svoboda has compiled a list of 10 achievements of Ukrainian scientists 2020 year. The main achievement, вважає старший науковий співробітник Інституту фізики НАН УкраїниАнтон Сененко, is "announcement of the first competitions by the National Research Foundation", which will be the key to the progress of Ukrainian science. ​

Робота із ПЛР-тестами. Одеська центральна вірусологічна лабораторія. Ukraine

1. Developed PCR- і ІФА-тести для діагностики коронавірусу

Вірусологи та імунологи однієї із київських приватних лабораторій розробили імуноферментний тест, який виявляє антитіла до COVID-19, тобто показує, чи має людина імунітет проти коронавірусу.

Ці тести набагато дешевші, аніж тестування методом ПЛР, і їх можна робити у будь-якому медичному закладі.

Розробники стверджують, що точність ІФА-тесту – 84%, а вартість – 47 гривень.

У листопаді 2020 year міністр охорони здоров’я Максим Степанов заявив, що в Україні почали використовувати тести методом ІФА українського виробництва і уряд виділить на них 1 мільярд гривень.

На початку розгортання пандемії коронавірусу в Україні, навесні 2020 year, науковці з Інституту молекулярної біології та генетики НАН України розробили тест-системи діагностування коронавірусу методом полімеразної ланцюгової реакції (ПЛР).

«Метод ґрунтується на виявлені нуклеїнових кислот вірусів (ДНК або РНК) або інших патогенів. Для цього потрібна реакційна суміш із ферментом полімеразою, прилад, навчений персонал та, найголовніше, специфічні праймери, які підібрані і сконструйовані для розпізнавання виключно вашого патогена. У нашому випадку коронавірусу ПЛР-тест потребує трохи часу і обладнаних, укомплектованих лабораторій. Проте він дає точну відповідь: інфікований пацієнт чи ні, навіть якщо у нього ще не має або і взагалі немає симптомів», – розповіла Радіо Свобода молекулярний генетик Оксана Півень.

Також українські науковці повідомляють, що працюють над розробкою вакцин проти коронавірусу.

2. Створили універсальний антисептик на основі срібла

Учені Інституту фізики НАН України розробили та впровадили у виробництво інноваційну технологію виготовлення метал-водо-полімерного нанокомпозиту із властивостями антисептика широкого спектру дії.

«Створені на основі цього нанокомпозиту медичні вироби пройшли державну сертифікацію та добре зарекомендували себе не тільки у лікуванні ран та опіків, але і як ефективний засіб захисту від зараження бактеріальними і вірусними інфекціями, серед іншого й COVID-19», – повідомляє сайт Національної академії наук.

Частинки срібла розміром у 10 нм є найсильнішим із відомих «м’яких» (таких, що не подразнюють) антисептиків, які діють на всі види одноклітинних мікроорганізмів. Причому бактерії не пристосовуються до наносрібла, як це відбувається із антибіотиками. Працює принципово інший механізм бактерицидного впливу, який є дієвим і щодо вірусів герпесу, гепатиту В, СНІДу.

Українські вчені стверджують, що наночастинки срібла у руйнівний спосіб впливають і на spike-структури коронавірусів, значно знижуючи їхню здатність проникати до клітин людського організму.

3. Метод створення надміцних матеріалів

Науковці Донецького фізико-технічного інституту імені Галкіна НАН України спільно з колегами з Університету Монаша (Австралія), Інституту колоїдів та інтерфейсів Макса Планка (Germany) та Інституту нанотехнологій Технологічного інституту Карлсруе (Germany) запропонували новий підхід до створення внутрішніх архітектур у металевих матеріалах, який назвали літоміметикою.

Цей підхід ґрунтується на тому, що інтенсивна пластична деформація (ІПД) – крутіння під високим тиском, рівноканальне кутове пресування, ґвинтова екструзія (протискування матеріалу через формувальний отвір у матриці – ред.) та інше – забезпечує міцне з’єднання компонентів композиції між собою і контрольоване формування у ній мультимасштабних структур, схожих на ті, що утворюються у літосфері Землі.

«На нижньому масштабному рівні утворюються наноструктури, головним елементом яких є нерівноважні висококутові межі зерен завширшки близько 1 нм. На проміжних масштабних рівнях – із характерним розміром елементів 1-100 мкм – формуються мезоструктури, подібні до тих, що спостерігаються в літосфері Землі: будини, вихори, складки тощо. Звідси й назва нового підходу – літоміметика, тобто наслідування (від латинського «mimesis») літосфери», – пояснюють учені.

Із застосуванням цього підходу можна створювати нові високоміцні, високопластичні, біосумісні матеріали.

Горить Житомирщина. 18 April 2020 year

 

4. Метод виявлення пожеж

Науковці Українського гідрометеорологічного інституту (УкрГМІ) ДСНС України та НАН України розробили методикin геокодування даних із супутників щодо викидів тепла з метою отримання відомостей про географічні об’єкти, на території яких зафіксовано ці викиди, а також оригінальну методику виявлення лісових та інших потенційно небезпечних пожеж.

На основі цих методик створено картографічно-аналітичну систему моніторингу викидів тепла та виявлення потенційно небезпечних пожеж, яка успішно пройшла випробування і використовується в оперативній діяльності Державної служби України з надзвичайних ситуацій.

Лісова пожежа у Житомирській області. Літо 2020 year

5. Метод оцінки токсичного впливу

Інститут біохімії імені Палладіна НАН України розробив метод оцінки токсичного впливу аерозолю, що утворюється при згорянні органічних речовин, що важливо для методології його моніторингу та сенсингу у навколишньому середовищі, а також шляхів його нейтралізації.

Проведено експериментальне дослідження факторів та визначення показників, які істотно детермінують токсичність аерозолю. Проведено дослідження оксидативного стресу за дії частинок препарату. Проведений аналіз впливу розміру, форми та структури мікро- та нанорозмірних частинок на їхню токсичність.

Лабораторна мишка
Лабораторна мишка

Оцінена токсичність препаратів реального диму з використанням біологічних об’єктів, розроблено методологію сенсингу та визначення істотних характеристик, які визначають токсичність твердих частинок.

Учені визначили механізми розвитку нейротоксичності при дії стійких органічних забруднювачів і показали, що частинки препарату аерозолю пластикового диму здатні призводити до дисбалансу процесів збудження/гальмування у центральній нервовій системі людини.

Робота проводилася у рамках ​виконання Цільової програми наукових досліджень «Аерокосмічні спостереження довкілля в інтересах сталого розвитку та безпеки як національний сегмент проєкту Горизонт-2020 ERA-PLANET» .

 

RT-32 radio telescope. Центр космічних досліджень та зв'язку. Злочів, Львівщина
RT-32 radio telescope. Space Research and Communication Center. Злочів, Львівщина

6. ​Запрацював новий український радіотелескоп РТ-32

Центр космічних досліджень та зв’язку у Золочеві з початку 2020 року розпочав експлуатацію радіотелескопа РТ-32, що відкрило нові можливості української радіоастрономії та космічної навігації.

Апарат «дозволяє здійснювати дослідження активних ядер галактик, місць зореутворення, мерехтінь, сонячного випромінювання, пульсарів.

Радіотелескоп дозволяє вивчати швидкі радіосплески, післясвітіння гамма-сплесків та явищ типу GW170817, коли були породжені одночасно гравітаційні та електромагнітні хвилі дуже широкого спектру».

Радіотелескоп проводить дослідження космічних мазерів, а з вересня – одночасні спостереження змінності активних ядер галактик із латвійським 32-метровим радіотелескопом (Вентспілс, Латвія).

Український радіотелескоп РТ-32
Український радіотелескоп РТ-32

Вчені мають за мету відновити роботу українського радіотелескопа в Європейській РНДБ мережі. Завершення проєкту планується у 2023 year.

Очікується, що радіотелескоп РТ-32 буде сумісним із засобами РНДБ-мережі США (VLBA), Європи (EVN) та може увійти до числа провідних радіоастрономічних інструментів Європи.

Це дасть новий поштовх розвитку фундаментальної науки та забезпечить участь України в міжнародних проєктах з досліджень та використання космічного простору.

Більше читайте тут: The space center in Zolochev began to explore the universe: Ukraine has launched the RT-32 radio telescope

Військові навчання Sea Breeze у Чорному морі. Odessa, Ukraine. 2020 year
Військові навчання Sea Breeze у Чорному морі. Odessa, Ukraine. 2020 year

7. Новітня корабельна система управління стрільбою

Науково-дослідний інститут «Квант» розробив і готується випробовувати новітню корабельну систему управління стрільбою Stilet.

«Stilet – це сучасна гнучка система супроводу й управління вогнем артилерійської установки, яка легко інтегрується з корабельними системами управління, зокрема з АСБУ – автоматизованою системою бойового управління», – повідомив державний концерн «Укроборонпром».

Система Stilet здатна в умовах радіоперешкод, за різних метеорологічних умов, цілодобово виявляти в заданому секторі й вести автоматичний супровід – повітряних, надводних і берегових цілей. А також вести управління наведенням і стрільбою універсальної артилерійської установки середнього калібру.

Stilet можна встановлювати як під час модернізації наявних одиниць флоту, так і для озброєння кораблів, які тільки будуються.​

8. Метод екологічнішого захисту садів від шкідників

Науковці Інституту садівництва НААН розробили систему екологічно безпечнішого захисту плодових дерев.

«Фенопрогнозна система захисту насаджень базується на проведенні обробок у період до цвітіння яблуні за загальноприйнятими фенологічними критеріями з одночасним інструментальним моніторингом ситуації, а після цвітіння – у критичні періоди інфікування дерев збудником парші, які визначають за допомогою спеціальних механічних або електронних приладів та нормалізованої шкали Міллса (для визначення періодів інфікування яблуні збудником парші та ступеня небезпеки інфекції)», – пояснюють науковці.

«Захист насаджень від хвороб і шкідників за фенопрогнозною системою сприяє підвищенню врожайності яблуні на 1,2−3 т/га та поліпшенню товарної якості плодів на 2,3−5%. Рівень рентабельності при цьому підвищується на 32,1%», стверджують в Інституті садівництва НААН.​

 

9. Конкурси Національного фонду досліджень

Національний фонд досліджень здійснює на конкурсній основі відбір та фінансування наукових проєктів із проведення фундаментальних та прикладних досліджень, а також експериментальних розробок у всіх галузях науки: природничій, технічній, суспільній та гуманітарній сферах.

Також є державне замовлення на науково-технічні (експериментальні) розробки та науково-технічну продукцію.

Міністерство освіти проаналізувало, які наукові та технологічні напрями досліджень у сферах сільського господарства, енергетики та транспорту є перспективними у світі і чи збігаються вони з тими дослідженнями, які проводять в Україні?

Аналіз провели за трьома напрямками, що відповідають Цілям сталого розвитку:

Підготовлені аналітичні довідки були розміщені на сайті МОН.

Їх підготували з використанням інструментів двох міжнародних платформ:

  • «Web of Science» – наукометричної бази даних, за допомогою якої проаналізували публікаційну активність та динаміку цитувань;
  • «Derwent Innovation» – патентної бази даних, через яку відстежили динаміку та географію патентування.
Технологічна революція у біології: нейромережі вирішують завдання будь-якої складності
Технологічна революція у біології: нейромережі вирішують завдання будь-якої складності

10. Іґнобелівська (Шнобелівська) премія із фізики

Науковці з України Іван Максимов and Андрій Потоцький здобули Іґнобелівську премію з фізики, яку ще називають Шнобелівською. Як повідомило видання The Guardian, українські фізики досліджували вібрації дощових черв’яків і виявили, що вони формують візерунки, аналогічні до тих, які формують краплі води під впливом вібрації.

Максимов та Потоцький працюють у Свінбернському університеті технологій у Мельбурні (Австралія) і хочуть знайти прикладне застосування своєму відкриттю, зокрема у робототехніці, а також як неінвазивний метод вивчення імпульсів мозку.

Шнобелівську, або Ігнобелівську премію щороку вручають у Гарвардському університеті як своєрідну пародію на Нобелівську премію – за досягнення, «які спочатку викликають сміх, а потім роздуми».