Науково-дослідна лабораторія медичної фізики та біоінженерії

Співробітники:

Лабораторія медичної фізики та біоінженерії, що мала статус відділу, була заснована у 1920 році на чолі з Ю.П.Тесленком, який був також першим директором інституту, що мав тоді назву Київський рентгенівський інститут.

1923–1933 роки – відділом керував професор В. К. Роше. У ці роки був розроблений перший в Україні еталон позасистемної одиниці експозиційної дози – рентген (Р). На наукові семінари відділу приїздили ще молоді, а потім відомі у світі вчені. Тут бували учень В. К. Рентгена академік А. Ф. Йоффе, майбутні нобелівські лауреати М. М. Семенов, І. Є. Тамм. У фізичному відділі тоді працювали лаборантами А. П. Александров (1903–1994рр.) та В.М. Тучкевич (1904–1997рр.). Перший пізніше став академіком і президентом Академії наук СРСР, другий – теж академіком і впродовж багатьох років керівником всесвітньо відомого фізико-технічного інституту імені А. Ф. Йоффе в Санкт-Петербурзі.

У 1933–1939 роках, коли відділом керував І. В. Доманський, київські медичні фізики вивчали дію рентгенівського випромінювання на фотоплівку з метою якісної діагностики злоякісних новоутворень.

Цікавий напрям застосування іонізуючого випромінювання запропонував Б. Р. Киричинський (1908–1982рр.), який був керівником відділу у 1940–1941 та 1946–1948 роках. Він розширив застосування іонізуючого випромінювання у судовій медичній експертизі. У передвоєнні роки у відділі також вивчав біологічну дію радіочастотного випромінювання Ю. А. Сікорський – кузен видатного американського конструктора вертольотів, що був родом з України.

У роки Другої світової війни більшість київських медичних фізиків та апаратура були евакуйовані на схід СРСР. В евакуації медичні фізики надавали допомогу пораненим військовослужбовцям у госпіталях. У ці самі роки лікарі разом з медичними фізиками під керівництвом Є.В. Сухомлина допомагали онкологічним хворим в окупованому Києві.

У післявоєнні 1945–1946 роки відділом керував А.І. Даниленко (1900–1960рр.). Він разом з І.М. Шевченко провів важливу, як виявилося зараз, роботу – заміряв зміну радіаційного фону у Києві за кілька років до початку випробувань ядерної зброї в атмосфері.

Плідну роботу було проведено у фізичному відділі з 1948 по 1973 роки, коли його очолював кандидат технічних наук М. С. Овощніков (1907–1994рр.). При відділі було сформовано конструкторське бюро на чолі з В. Н. Єльчіцом (1910–1989рр.), експериментальне виробництво на чолі з В. Й. Новосельцевим (1905–1987рр.) та вивіряльно-дозиметричну лабораторію на чолі з М. Г. Ющенком. Ця структура розробила дуже оригінальну на той час рентгенівську техніку. М. С. Овощнікову у 1951 році за розробку нової конструкції апарата-томофлюорографа для діагностики захворювань внутрішніх органів було присуджено Сталінську премію.

У 1974–1991 роках відділ під керівництвом доктора біологічних наук Б. К. Нікішина (1937–1991рр.) впроваджував ідеї використання гама- та нейтронної терапії онкологічних хворих. В той же час було розроблено вітчизняний рентгенівський комп’ютерний томограф третього покоління.

Співробітники відділу Б. К. Нікішин, В. В. Дранік та Л. П. Романова активно брали участь у ліквідації наслідків аварії на Чернобильскій АЕС у 1986 р. в якості дозиметристів забруднених територій і надавали допомогу безпосередньо постраждалим співробітникам ЧАЕС й населенню.

Починаючи з 1991р. лабораторією (відділом) медичної фізики та біоінженерії керує професор Орел В.Е. Основними напрямками роботи є розробка медико-фізичних та біоінженерних концепцій нових приладів, методик, апаратів, технологій та комп’ютерних програм для підвищення ефективності діагностики й лікування злоякісних новоутворень.

За цей час було виконано ряд фундаментальних досліджень, результати яких було використано для прикладних розробок у клінічній практиці. На основі вивчення закономірностей хемі- та триболюмінесценції крові визначена роль процесів пероксидного окислення в механізмі стресу променевої природи при дії іонізуючого опромінення на злоякісні пухлини та розширено уявлення щодо ролі в них вільнорадикальних механохімічних реакцій. На цій основі з застосуванням теорії хаосу в онкології розроблені алгоритми та комп’ютерні програми для оцінки просторового хаосу медичного зображення на різних біоієрархічних рівнях, що дозволило підвищити ефективність діагностики та оцінки лікування злоякісних пухлин трофобласта. Розроблений апаратно-програмний комплекс «ТРА-3» (Експериментальне виробництво, Україна), дозволив прогнозувати процеси метастазування за параметром розбіжності фазової діаграми механоемісії крові онкологічних хворих в оптичному та радіодіапазонах.

Понад 20 років в лабораторії проводяться роботи по вивченню можливостей використання радіочастот при комбінованому лікуванні онкологічних хворих. Експериментально та теоретично доведено ефект підвищення протипухлинної активності препаратів при неоднорідному електромагнітному неіонізуючому опромінені злоякісних пухлин. Дослідні зразки апаратів розробляв Ю.Р. Мединець (1932–2003рр.). На основі цього сумісно з онкологами та радіологами було розроблено медичну технологію радіочастотної помірної гіпертермії за допомогою промислового зразка апарата «Магнітерм» (Радмір, Україна). Апарат застосовується зараз в онкологічних закладах країни, підвищуючи ефективність лікування онкологічних хворих. Сучасним продовженням цих розробок є експериментальне обґрунтування можливості використання в онкологічній клініці технології магнітної нанотерапії, яка заснована на використані радіочастотної помірної гіпертермії, постійних магнітних полів та медичних нанотехнологій для цільової доставки нанокомплексів протипухлинних препаратів, синтезованих за допомогою механомагнетореактора. Впроваджена також в клінічну практику біоінженерна технологія механохімічної гетерогенізації мікрочастинок пухлинних клітин, що надало можливість фахівцям інституту сконструювати оригінальну вакцину для лікування онкологічних хворих.

Колектив лабораторії проводить сумісні розробки з інститутами НАН України, університетами МОН України та Кавендіською лабораторією Кембриджського університету Сполученого Королівства Великобританії та Ірландії.

Співробітниками лабораторії отримано понад 150 патентів та авторських свідотств України, Російської Федерації, СРСР, Італії, Франції, Японії та Німеччини.

Щепотін І.Б., Орел В.Е., Романов А.В. та ін. за роботу «Прилади та засоби діагностики та магнітної нанотерапії раку» нагороджені Державною премією України в галузі науки й техніки 2013 року.

Основні монографії співробітників лабораторії:

1. Овощников М.С. Новые аппараты и методы рентгенологического исследования. Киев.Государственное медициское издательство УССР. 1952. – 329с.

2. Киричинский Б.Р. Судебная радиология. Киев.Наукова думка. 1969. – 265с.

3. Введение в современную томографию/Терновой К.С., Синьков М.В., Никишин Б.К. и др. Киев. Наукова думка. 1983. – 232с.

4. Орел В.Э. Хаос и рак, механохимия и механоэмиссия. Киев. АОЗТ Телеоптик. 2002. – 296с.

5. Orel V.E., Romanov A.V. Cancer magnetic nanotherapy.Saarbrucken, LAP Lambert Academic Publishing, 2014. – 156 p.