Лаборатория инженерии биополимеров ФИЦ Биотехнологии РАН работает с широким спектром фундаментальных и прикладных научных тем — от материалов для медицины до экологических технологий. Валерий Варламов, руководитель лаборатории, рассказал объединенной редакции порталов Indicator.Ru и InScience.News о балансе между фундаментальными исследованиями и запросами индустрии, будущем лаборатории и отрасли, а также привлечении в отрасль молодежи.
— Лаборатория инженерии биополимеров работает на стыке фундаментальной химии и очень прикладных задач — от медицинских материалов до «зеленых» технологий. Как вы внутри команды держите баланс между долгими базовыми исследованиями и запросами индустрии «нужно вчера и под конкретный продукт»?
— Хитозан — крайне интересный объект именно потому, что фундаментальные исследования в этой области имеют относительно короткий путь до практического применения. В определенном смысле баланс между базовой наукой и прикладными задачами уже заложен в самой природе наших исследований.
Практически каждое направление имеет очевидный прикладной потенциал. Например, гидролизаты хитозана могут использоваться как стимуляторы роста растений и биофунгициды в сельском хозяйстве. Производные хитозана перспективны для создания гемостатических и ранозаживляющих материалов. А способность хитозана связывать ионы металлов открывает возможности для применения в системах водоочистки.
Поэтому для нас фундаментальная химия хитозана — это не отвлеченная теория, а инструмент для создания реальных технологий.
 Состав лаборатории инженерии биополимеров, 2014 г.Слева направо: С.А. Лопатин, М.В. Коновалова, Ю.В. Жуйкова, Т.С. Щербинина, В.П. Варламов, А.А. Зубарева, А.В. Ильина, Б.Ц. Шагдарова, Л.М. Хасанова, Д.В. Курек |
 Современный состав лаборатории инженерии биополимеров, 2026 г.Слева направо: А.В. Ильина, Ю.В. Жуйкова, С.А. Лопатин, В.П. Варламов, А.П. Луньков, Б.Ц. Шагдарова. |
— Если заглянуть на 10–15 лет вперед, какой вы видите лабораторию: с какими направлениями, какими партнерами и каким вкладом в биотехнологии хотелось бы ассоциироваться?
— Приоритетным направлением для лаборатории остается медицинское применение хитозана. Сегодня мы работаем сразу по нескольким направлениям: от систем доставки биологически активных веществ до разработки гемостатических материалов. Однако именно последнее направление представляется нам наиболее близким к реальному внедрению.
Важно трезво оценивать перспективы трансфера технологий. Медицинские изделия на основе хитозана, например гемостатические материалы, находятся значительно ближе к практическому применению, чем полноценные лекарственные препараты. Они требуют менее длительной клинической и регуляторной валидации при сохранении высокой эффективности в своей целевой задаче — остановке кровотечений.
Кроме того, перспективным и реализуемым направлением для хитозана также остается сельское хозяйство. Например, гидролизат хитозана может быть эффективным препаратом, сочетающим в себе и экологический биофунгицид, и стимулятор роста растений.
Через 10–15 лет хотелось бы видеть лабораторию одним из ведущих центров по разработке функциональных полисахаридных материалов как для медицины, так и для сельского хозяйства.
— Насколько глубоко лаборатория включена в экологическую повестку — от сорбентов тяжелых металлов до биоразлагаемых материалов? Есть ли разработки, которые в перспективе могли бы заменить традиционные пластики или помочь в борьбе с техногенными загрязнениями?
— Безусловно, экологическая тематика сегодня крайне важна, однако мы стараемся подходить к ней рационально и не подменять серьезные исследования модными, но малообоснованными проектами. Например, с экономической точки зрения использование хитозана для производства условных «экологичных упаковочных материалов» представляется сомнительным. Это слишком ценный и функциональный материал для столь простых задач.
При этом у лаборатории есть разработки, потенциально способные снижать экологическую нагрузку,прежде всего в сельском хозяйстве. Примером может служить выделение биоактивных соединений из отходов виноградарства и использование их совместно с гидролизатом хитозана для последующей обработки виноградников от фитопатогенов. Хитозан и его производные могут уменьшать потребность в химических фунгицидах и повышать устойчивость растений к патогенам благодаря своим антимикробным и противогрибковым свойствам. А использование побочных продуктов виноградарства, которые обычно просто утилизируются, потенциально приведет к уменьшению экологического следа виноградной индустрии.
 Б.Ц. Шагдарова за работой |
 А.П. Луньков за работой |
— Какие методы и технологии сейчас определяют лицо лаборатории: химическая модификация полисахаридов, 3D‑печать, наноструктурирование, моделирование свойств материалов? Без какого оборудования вы уже не представляете себе работу с биополимерами?
— Ключевое направление лаборатории — это гидролиз и химическая модификация хитозана. В России подобными исследованиями занимается относительно небольшое число коллективов. Для нас хитозан — это не просто коммерческий реактив «из банки», а сложная макромолекула с большим количеством параметров: молекулярной массой, степенью деацетилирования, распределением функциональных групп и другими характеристиками.
Именно варьирование этих параметров позволяет создавать материалы с заданными свойствами для конкретных областей применения. Поэтому современная работа с биополимерами невозможна без серьезной аналитической базы: методов спектроскопии, хроматографии, динамического светорассеяния для исследований молекулярной массы и структуры полимеров.
— И о людях: много ли молодых исследователей и студентов сегодня приходят именно в «полисахаридную» тематику? Чем вы обычно их привлекаете и как, на ваш взгляд, можно сделать эту область заметнее и понятнее для следующего поколения химиков и биотехнологов?
— Одно из главных достоинств лаборатории — это атмосфера. У нас сложился дружный и сплоченный коллектив, в котором комфортно работать как опытным сотрудникам, так и студентам или аспирантам. Мы стараемся сохранять внутри лаборатории принципы научной демократии: важные решения обсуждаются совместно, а молодые сотрудники чувствуют себя полноценными участниками научного процесса.
Нам очень повезло с нынешним коллективом молодых ученых, где каждый из сотрудников способен к самостоятельному ведению своей темы — от кооперации с другими коллективами, до поиска финансирования и потенциальных инвесторов. Где снимать спектры наших соединений? Где взять реактивы для синтеза? Где проводить биологические исследования? В решении подобных вопросов огромную роль играют личные связи и знакомства моих молодых сотрудников, за что я им безмерно благодарен. Неформальные отношения между людьми — это именно то, что держит науку на плаву в наше непростое время. Конечно, сегодня привлекать новых молодых людей в науку очень сложно. Многие приходят без четкого понимания, чем именно хотят заниматься, а условия финансирования российской науки далеко не всегда способствуют энтузиазму с их стороны. Тем не менее интерес к биополимерам сохраняется. И мне кажется, что лучший способ заинтересовать новое поколение — показывать реальные задачи и реальные результаты: когда химия природных полимеров приводит к созданию медицинских материалов, биотехнологий и технологий будущего.