6-9 апреля в Институте физики КФУ прошла VI Всероссийская конференция "Новые достижения ЯМР в структурных исследованиях", посвященная 90-летию со дня рождения профессора Ю.Ю.Самитова, одного из основателей отечественно школы спектроскопии ЯМР в структурной химии
Ее участниками стали ученые из Москвы, Санкт-Петербурга, Иркутска, Новосибирска и других городов, а также, разумеется, из Казани. В течение 4-х дней они обсуждали вопросы, связанные с применением метода ядерного магнитного резонанса - явления резонансного поглощения или излучение электромагнитной энергии веществом, которое содержит ядра с ненулевым спином, то есть ядра, имеющие нечетное количество протонов или нейтронов.
"Ранее с Казанским университетом ассоциировалось только открытие электронного парамагнитного резонанса. Но теперь научная общественность мира признает, что Казань - родина всего магнитного резонанса, и это прозвучало на прошлогодней крупной международной конференции, посвященной 70-летию открытия ЭПР. Но она уже проходила под девизом MR-70, как и состоявшаяся в ее рамках XVII Международная молодежная научная школа "Актуальные проблемы магнитного резонанса и его приложений". А сейчас мы собрали преимущественно российских коллег, хотя и зарубежные исследователи присутствуют, чтобы посмотреть, что у нас творится", - прокомментировал директор Института физики КФУ Альберт Аганов.
Следует отметить, что на церемонии открытия конференции были вручены именные стипендии академиков РАН Роальда и Ренада Сагдеевых, поскольку второй из них - один из российских лидеров в области магнитного резонанса.
В завершение 1-го рабочего дня конференции состоялась презентация Международного центра магнитного резонанса (МЦМР) КФУ. От имени ректора КФУ Ильшата Гафурова церемонию открыл Д.Таюрский. Он отметил, что центр магнитного резонанса в КФУ фактически существовал уже давно, но сегодня позиционируется как ключевой структурный элемент приоритетного направления "Перспективные материалы", в рамках которого реализуются междисциплинарные исследования по программе повышения конкурентоспособности, в которой участвует КФУ.
В выступлении главы физической школы университета, руководителя основного научного направления "Резонансные свойства конденсированных сред", профессора Б.Кочелаева, внимание было акцентировано на основополагающей роли физики магнитного резонанса в открытии крупных физических явлений (на первый взгляд, не связанных с магнитным резонансом), впоследствии отмеченных Нобелевскими премиями. Р.Сагдеев (кстати, научный консультант МЦМР) отметил важную роль Казанского университета, как родины магнитного резонанса, в развитии этой области науки не только в России, но и во всем мире.
Далее руководитель МЦМР А.Аганов вкратце охарактеризовал направления деятельности центра, которые были представлены на серии постеров, и представил руководителей его отделов: завкафедрой квантовой электроники и радиоспектроскопии - руководителя отдела мультиядерного высокочастотного ЯМР, профессора М.Тагирова, завкафедрой физики молекулярных систем - руководителя отдела градиентного ЯМР и томографии, профессора В.Скирду и руководителя отдела ЯМР высокого разрешения - профессора В.Клочкова.
Затем были представлены отдел ЭПР-спектроскопии, которым руководит доцент С.Орлинский, и направление "ЭПР в биомедицинских исследованиях", возглавляемое М.Гафуровым. Каждый из них охарактеризовал направления деятельности своих отделов, а С.Орлинский при этом особо выделил роль МЦМР в подготовке и переподготовке специалистов в области ЭПР для ведущих научных центров страны. Затем участники конференции ознакомились с входящими в состав МЦМР лабораториями.
На церемонии закрытия конференции были названы имена молодых исследователей - лауреатов конкурса постерных докладов. Всего в постерной сессии было представлено 42 доклада, лауреатами стали: Р.Байчурин (Российский педагогический университет, Санкт-Петербург), О.Аганова (КФУ), А.Попцов (Уфимский институт химии РАН), В.Ивлев и И.Губский (оба - РУДН, Москва). А дипломантами признаны: И.Мершиев (БФУ им.И.Канта, Калининград), (КФУ), Д.Самульцев (Иркутский институт химии им. А.Е.Фаворского СО РАН), Е.Архипова и Э.Бухарова (обе - КФУ).
Мы побеседовали с одним из участников конференции - профессором химфака МГУ им. М.В.Ломоносова Николаем Сергеевым, в недавнем прошлом - одним из ведущих российских экспертов в области магнитного резонанса, и узнали его мнение о перспективах применения ЯМР.
- Известно, что метод ЯМР используется с 1950-х годов. Наверное, за это время сфера его применения значительно расширилась?
- Начнем с того, что конференция под названием "Новые достижения ЯМР в структурных исследованиях" проводится уже в 6-й раз, и название это уже слегка устарело, поскольку сейчас метод ЯМР применяется не только в структурных исследованиях: особое значение придается использованию данного метода в медицине. В частности, стоит отметить такие сферы влияния ЯМР, как анализ биополимеров, к которым относятся белки, нуклеиновые кислоты, полисахариды, лигнин, то есть, полимеры, встречающиеся в природе в естественном виде и входящие в состав живых организмов, а также биомедицинские работы, связанные с фармакологией и структурой белков.
Да и тематика докладов конференции все больше смещается в сторону медицины, например, некоторые сообщения освещают вопросы, связанные с ЯМР-томографией, то есть применением данного метода при анализе клеток человеческого тела, мозга.
- Раз Вы заговорили о тематике докладов, хотелось бы спросить о Вашем выступлении?
- Мой доклад был посвящен пока малоизвестной методике использования ЯМР на ядрах дейтерия. Вообще, метод ЯМР различается по тому, какие ядра исследуют ученые, и в основном он применяется на протоне. Такой изотоп водорода, как дейтерий - тоже магнитный и тоже может быть наблюдаемым ЯМР, однако из-за некоторых технических проблем это наблюдение сложно. Особенно проблемно наблюдать дейтерий методом ЯМР при природном снижении, то есть при снижении содержания дейтерия ниже природного уровня.
Благодаря данной методике исследований, удалось получить новые структурные данные. При применении протонного магнитного резонанса некоторые вещи просто невозможно проанализировать, поскольку они находятся в так называемом "вырожденном" состоянии, то есть, неразличимом. В дейтериевом же резонансе это состояние "вырожденности" снимается.
- А разработки кого из своих коллег, применяющих метод ЯМР, Вы могли бы выделить особо?
- Следует выделить выдающуюся группу А.Арсеньева из Института биоорганической химии (Москва), которая работает в области исследования белков, и еще 2 коллектива: один из Москвы, а другой - из Казани. Казанские исследователи работают под руководством профессоров А.Аганова и В.Клочкова, и так же занимаются структурой белка, как их московские коллеги под руководством В.Польшакова (МГУ). Эти группы известны на мировом уровне, и само их участие в конференции говорит об очень высоком статусе мероприятия.
Вообще, работы, где метод ЯМР используется в области наноструктур, электролитов и других подобных веществ очень интересны.
- Можно ли сделать какие-то прогнозы, как будет расширяться "сфера влияния" ЯМР?
- Практически во всех вузах сейчас читаются курсы по дисциплине "ЯМР-спектроскопия" с приложением либо к химии, либо к медицине, либо к биообъектам. Существенную роль метод ЯМР сейчас играет в материаловедении - на конференции говорилось, в частности, о методе исследования при сертификации пищевых продуктов, основанном на дейтериевом резонансе и позволяющем точно определять их качество.
- Вы уже говорили об изменении сферы применения ЯМР, но ведь меняется и оборудование, сами ЯМР-спектрометры?
- Безусловно, меняется. Как правило, на конференциях по ЯМР всегда присутствуют представители фирм, которые производят это оборудование: "Bruker", "JEOL"... Так было и на этот раз.