Мне 25 лет, я аспирант, научный сотрудник Лаборатории нанооптики и плазмоники МФТИ. Наша лаборатория занимается фундаментальной наукой, но часть работ получила коммерческую направленность. Мы решили применить наши знания в области нанотехнологий, чтобы сделать высокочувствительные биосенсоры.
Юрий поступил в МФТИ без экзаменов, по результатам школьных физических олимпиад, на втором курсе пошел работать в лабораторию нанооптики и плазмоники при МФТИ. Лаборатории на тот момент было не больше 10 лет, но на физтехе она считалась старейшей, потому что до начала нулевых никаких научных лабораторий в МФТИ не было вовсе, студенты занимались наукой на базовых кафедрах в академических институтах и на производстве. Государство предложило вузам организовать самостоятельные научно-исследовательские центры — и это правильно, считает Стебунов. Получив диплом бакалавра, он поступил на Кафедру технологического предпринимательства РОСНАНО на базе МФТИ — и это было правильно, потому что в результате Юрий получил два образования — физтеховское и предпринимательское. Чтобы поступить на кафедру, ему потребовался технологический проект, который можно было бы превратить в бизнес. В качестве такого проекта Стебунов предложил биосенсоры — и руководители лаборатории, профессора Анатолий Гладун и Владимир Лейман, наследники советской научной традиции, одобрили идею. Так фундаментальная плазмоника стала обрастать бизнес-планами и коммерческими расчетами. И это тоже оказалось правильно, потому что именно благодаря этому Юрий, один из лучших выпускников Физтеха, никуда не уехал.
Когда я закончил магистратуру, я поступил в два швейцарских вуза — ETH (Швейцарский федеральный технологический институт в Цюрихе) и EPFL (Федеральная политехническая школа в Лозанне). Это лучшие мировые институты в моей области. Но я уже занимался очень интересным проектом, у меня была очень хорошая лаборатория, очень хорошие коллеги. Я подумал, что надо все это доделать и предпочел закончить аспирантуру в России.
Теперь этот 25-летний ученый развивает, возможно, один из самых перспективных стартапов. Фундаментальные физические эффекты в руках Юры и его коллег вот-вот превратятся в фантастическое будущее.
Плазмоны — это волны, которые возникают на поверхности металла в результате колебаний электронов. Плазмоны обладают очень важным свойством — они маленькие. Длина световой волны очень большая, порядка микрона. Все, что будет работать с этой волной, будет таких размеров. И тут нет речи о нанотехнологиях. А с плазмонами можно работать на масштабах нанометра. Это позволило нам перейти с микротехнологий на нанотехнологии.
Плазмоны известны физикам не так уж давно. Но уже первый шаг плазмонов в нанотехнологической отрасли оказался исключительно успешным.
Известно, что если на тонкой пленке металла возбудить поверхностные плазмоны, они будут очень чувствительны к тому, что происходит на поверхности этой пленки. Если вдруг на этой поверхности окажутся какие-то молекулы, плазмоны отреагируют, и мы сможем определить их свойства. Это значит, что можно создать такой прибор, который позволит контролировать ход биохимической реакции. Плазмонный биосенсор покажет, сколько молекул вступило в реакцию, с какой скоростью она шла, как быстро началась и когда завершилась. Биосенсорам уже 30 лет. Первыми идею такого устройства предложили шведы, за несколько лет доведя ее до стадии коммерческого продукта. Они оказались полезны биохимическим лабораториям и фармакологическим компаниям. Биосенсор дает возможность «нырнуть» внутрь реакции и посмотреть, что там происходит. Никакими другими способами такую информацию до сих получить было невозможно. Шведы заняли больше половины мирового биосенсорного рынка, который сами же и создали. Но у шведских сенсоров есть один существенный недостаток — они «видят» только те реакции, в которых одни большие молекулы реагируют с другими большими молекулами. Если молекулы чуть меньше, сенсор молчит. И вот тут на сцену мировых биотехнологий вышел российский Физтех.
Дело в том, что на поверхности металлической пластины биочипа необходимо каким-то образом закрепить молекулы-мишени, которые и будут атакованы вводимыми реагентами. Сделать это довольно сложно — пластины делают из совершенно инертного золота. Шведы придумали добавлять в молекулы-мишени атомы серы, которая способна прикрепляться к золоту. В результате на золотой пластине начинают болтаться длинные органические молекулы, которые привязаны к золоту за серный «хвостик», как шарик за ниточку. Но это еще не конец процесса. Теперь мишени надо чем-то покрыть. Сейчас в качестве такого покрытия используется очень толстый слой полимера. Этот полимер приводит к потере чувствительности, резко сокращая число реакций, которые можно протестировать. На Физтехе предложили вместо полимера применять графен — одноатомный слой углерода, открытый Геймом и Новоселовым, кстати, тоже выпускниками МФТИ. Биосенсор, покрытый графеном, может фиксировать воздействие молекул почти любой размерности. Это делает его как минимум в три раза чувствительней того, что покрыт полимером.
Эти сенсоры интересны для фармкомпаний. Они дают картину воздействия препарата на различные мишени в организме, то есть позволяют оценить свойства будущих лекарств. Необязательно будет кормить человека таблетками и исследовать его реакцию. Это можно будет сделать с помощью сенсора, причем гораздо точнее.
Это значит, что подобные сенсоры будут стоять в каждой фармлаборатории и включаться в обязательные протоколы тестирования лекарств. Но рынок есть рынок. Победит тот, кто сможет сделать совершенный биочип, способный контролировать все виды реакций. На сегодняшний день весь биосенсорный рынок оценивается примерно в $300 млн. Фармкомпании не торопятся закупать низкоэффективные сенсоры и включать их в протоколы. Если Стебунов и его коллеги выведут на рынок свой биочип с высокой чувствительностью, объем продаж может взлететь в десятки раз.
Уже есть прототипы чипов. Они протестированы и мы доказали, что они эффективны. Сейчас у нас посевная стадия — мы начинаем развивать бизнес. Мы отдаем наши чипы тестовым потребителям, то есть фармкомпаниям, которые занимаются разработкой лекарств, чтобы получить от них отклик. Как только отклик будет получен, число заинтересованных покупателей будет расти.
Однако в этой истории есть одно «но». Все потенциальные потребители физтеховских биосенсоров живут не в России. Юра с коллегами придумали тот паровоз, к которому можно прицепить только импортные вагоны. Стандарты российской фарминдустрии пока не требуют столь высоких технологий. Юру этот факт не радует, но и не огорчает. Как выпускник программы технопредпринимательства он видит корень зла не только в недостатке технологий, но и в устаревших стандартах отрасли.
Я думаю, что в России новые стандарты появятся довольно скоро. Этим сейчас серьезно занимаются, в первую очередь в РОСНАНО. В России стандарты тестирования лекарств не слишком жесткие, поэтому наши лекарства могут содержать больше примесей. Если повысить стандарты, которым нужно будет соответствовать, то появятся и высокотехнологичные лаборатории и новое производство. И это будет очень полезно для всех.
Остается ответить на последний вопрос — зачем все это надо Юре? Он отвечает на этот вопрос все так же просто и серьезно.
Много людей в мире страдают от болезней. Я вижу путь, как это можно исправить. Вылечить всех — вот за это я чувствую ответственность.
