Учебно-научный институт «Физико-технический факультет» Харьковского национального университета имени Каразина известен как один из старейших физических центров страны. За годы полномасштабной войны факультет потерял корпус в Пятихатках, но сохранил научную школу, сосредоточившись на направлениях, имеющих конкретное практическое значение: от диагностики онкозаболеваний до ядерной энергетики. SQ разобрался, над чем сейчас работает физтех и каким образом.
Ядерная медицина
Одно из приоритетных направлений кафедры медицинской физики и биомедицинских нанотехнологий - ядерная медицина. Для Украины это относительно новое направление, хотя в Европе оно давно является стандартом диагностики.
Суть диагностического метода - в использовании радиофармпрепаратов: специальных соединений с радиоактивными изотопами, которые вводят в организм и которые накапливаются в пораженной ткани. Используя специальные аппараты - сканеры позитронно-эмиссионной или однофотонной эмиссионной компьютерной томографии (ПЭТ/ОФЭКТ) - врачи имеют возможность буквально увидеть, где именно в теле развивается патология.
Директор института Филипп Кузнецов объясняет принцип на конкретном примере:
«Скажем, есть заболевание какого-то органа. Берем специфический белок, который накапливается именно в этой ткани. Прикрепляем к нему изотоп с помощью специальной метки. Радиофармпрепарат попадает в организм, концентрируется в нужном месте - и в ПЭТ-камере врач видит все: геометрию и локализацию опухоли, степень поражения - все видно».
Метод принципиально отличается от рентгена: излучатель находится внутри тела, а не снаружи, что дает гораздо более детальную и точную картину. В Европе такой подход давно работает, покрывается страховкой и доступен пациентам бесплатно. В Украине - только начинает развиваться.
Филипп Кузнецов, фото - физтех
Физтех уже приобрел и ожидает поставку современного доклинического сканера. На первом этапе на нем будут проводить исследования на животных - так происходит верификация методик перед клиническим применением. Параллельно факультет планирует запустить лабораторию радиоизотопов, основной задачей которой будет синтез новейших радиофармпрепаратов.
«Для этого направления нужна экспертиза сразу в четырех областях: физике, химии, биологии и медицине. Все это есть в университете», — говорит Кузнецов.
Отдельным направлением в этой же области являются системы адресной доставки препаратов. Речь идет о наноразмерных носителях, которые транспортируют лекарства непосредственно к поражённым клеткам. Такой подход существенно повышает эффективность терапии и снижает побочные эффекты - особенно это актуально в онкологии.
Заведующая кафедрой медицинской физики и биомедицинских нанотехнологий, член-корреспондент НАН Валерия Трусова объясняет: эти два направления - ядерная медицина и наноразмерные носители - логично дополняют друг друга, поскольку оба связаны с точным «адресованием» вещества к конкретному участку тела.
Валерия Трусова, фото - физтех
Еще один исследовательский вектор кафедры - изучение молекулярных механизмов развития нейродегенеративных заболеваний: болезни Альцгеймера и Паркинсона. Исследователи изучают, как меняется конформация белков и как образуются патологические структуры, повреждающие клетки. Цель - найти подходы к ранней диагностике и терапии.
Лаборатория кафедры медицинской физики и биомедицинских нанотехнологий была разрушена прямым попаданием 25 февраля 2022 года - на второй день полномасштабного вторжения. Вместе с ней - оборудование, экспериментальная база, наработанная годами инфраструктура научной школы.
Корпус физтеха в Пятихатках, апрель 2026 года, фото - SQ
В первые месяцы значительную часть работы перевели в дистанционный формат. Там, где не было доступа к аппаратуре, перешли на компьютерное моделирование и теоретический анализ - это позволило не останавливать исследования полностью. Постепенно, в адаптированных помещениях в других корпусах, удалось частично возобновить и экспериментальную работу.
«Некоторые методики, требующие специализированной аппаратуры или стабильных условий, в настоящее время реализуются в ограниченном объеме или требуют привлечения партнерской инфраструктуры, - говорит Валерия Трусова. - Восстановление лабораторной базы - один из наших приоритетов. Сейчас ищем финансирование на новое оборудование».
Ключевую роль в поддержании работы сыграло международное сотрудничество. Благодаря коллаборациям с европейскими научными и клиническими центрами кафедра получает доступ к современной инфраструктуре, совместным проектам и актуальным методикам. Это, по словам Трусовой, критически важно и для развития ядерной медицины в Украине, и для подготовки специалистов.
Ядерная энергетика и ядерные мини-реакторы
Отдельное направление работы факультета - ядерная энергетика. По словам Кузнецова, альтернативы ей у человечества пока нет. Физтех участвует в этих процессах через несколько направлений: подготовку кадров для отрасли, научные проекты по сопровождению ядерно-топливного цикла, участие в профильных площадках. Кузнецов является членом Украинского ядерного общества и регулярно участвует в обсуждениях с представителями государства, регулятором и промышленными компаниями.
Конференция «Проблемы современной ядерной энергетики», Харьков, апрель 2026 года, фото - физтех
Появление в Украине ядерных мини-реакторов директор института считает реалистичным сценарием: прототипы уже существуют, этап лабораторной отработки продолжается, далее - тестирование, лицензирование, масштабирование. Украина, напоминает он, входит в тройку европейских лидеров по производству атомной энергии после Франции и Великобритании: атом обеспечивает более 50% электроэнергии в стране.
Квантовые вычисления
Параллельно факультет развивает направление квантовых технологий. В 2023 году в Харьков приезжал лауреат Нобелевской премии, специализирующийся на квантовых технологиях. В том же году начал работу Харьковский квантовый центр.
Кузнецов объясняет, почему это направление важно именно сейчас:
«Количество данных в мире растет экспоненциально. Для их обработки требуются мощности, которые классические компьютеры уже не могут обеспечить в полном объеме. Квантовые компьютеры используют состояние суперпозиции - это принципиально иной уровень вычислительной мощности. Над этим работают Google и IBM. Мы готовим людей, которые будут понимать эту отрасль и смогут в ней работать».
Факультет открыл магистерскую программу «Квантовые вычисления и квантовые технологии». Помимо классической бакалаврской программы «Прикладная физика», есть новая образовательная программа «Киберфизические ядерные технологии» с большим акцентом на программирование физических систем, machine learning и анализ данных - для тех, кто ориентируется на прикладную работу и стартап-среду. Спрос на таких специалистов стремительно растет.
Биосовместимые покрытия и физика плазмы
Помимо ядерной энергетики, медицинской физики и квантовых технологий, на факультете есть группа, занимающаяся биосовместимыми покрытиями - пленками и материалами, которые используются в медицинских имплантатах и хирургических инструментах. Задача - найти материалы, которые хорошо взаимодействуют с тканями человеческого организма и в то же время продлевают срок службы медицинского оборудования.
Еще одно направление - физика плазмы и участие в проекте Eurofusion, международной программе по разработке термоядерного синтеза как источника энергии. По словам Кузнецова, это - энергетика будущего, а развитие этого направления уже сейчас стимулирует рост и смежных высокотехнологичных отраслей.
Прикладная наука и место в университете
По словам Кузнецова, если посмотреть на гранты от Министерства образования и науки, которые выиграл Каразинский университет в текущем году, то подавляющее большинство проектов будут выполнять подразделения естественнонаучного профиля - и значительная часть приходится именно на факультеты физического направления.
«Мы решаем прикладные задачи. Есть запрос - мы его удовлетворяем. Физтех - это большая часть и рейтинга университета, и его финансирования», — говорит он.
В целом коллектив факультета - это около 100 человек, включая совместителей. На старших курсах практикуется привлечение специалистов из внешних организаций, которые преподают то, чем занимаются в реальной работе, а не по учебнику. Также действует формат Visiting Professor - приглашенные международные специалисты сейчас иногда готовы провести курс и без оплаты, просто ради контакта с украинской аудиторией и научным сообществом.
О том, как факультет сохранил команду после начала вторжения, почему восстановление корпуса в Пятихатках поставили на паузу и как привлекают абитуриентов в военное время - в большом материале о работе факультета по ссылке.
