Лаборатория создана в рамках национального проекта "Наука".
Тематика: многомасштабная динамика механобиологических процессов в живых системах.
Год создания – 2019.
Руководитель лаборатории: Криворучко Анастасия Владимировна, д.б.н.
Численность сотрудников: 11 чел. (5 - на базе ИЭГМ УрО РАН, 3 - на базе ИМСС УрО РАН, 3 - на базе ИТХ УрО РАН), из них 1 д.б.н., 2 к.б.н. Доля исследователей в возрасте до 39 лет – 100%.
Тема НИР:
2019-2021 гг.
Многомасштабная динамика механобиологических процессов в живых системах.
Номер государственной регистрации: АААА-А19-119031890083-9
2022-2026 гг.
Многомасштабная динамика механобиологических процессов в живых системах.
Номер государственной регистрации: 122031400671-1
Приоритетные направления СНТР: переход к высокопродуктивному и экологически чистому агро- и аквахозяйству, разработку и внедрение систем рационального применения средств химической и биологической защиты сельскохозяйственных растений и животных, хранение и эффективную переработку сельскохозяйственной продукции, создание безопасных и качественных, в том числе функциональных, продуктов питания; противодействие техногенным, биогенным, социокультурным угрозам, терроризму и идеологическому экстремизму, а также киберугрозам и иным источникам опасности для общества, экономики и государства; возможность эффективного ответа российского общества на большие вызовы с учетом взаимодействия человека и природы, человека и технологий, социальных институтов на современном этапе глобального развития, в том числе применяя методы гуманитарных и социальных наук.
Направления исследований:
- Исследование влияния физических и механических воздействий на биологические объекты, в том числе исследование прижизненной динамики биологических процессов в условиях искусственной микрогравитации;
- Исследование наномеханических и вязкоупругих свойств прокариотных и эукариотных клеток;
- Контролируемое придание клеткам новых функциональных характеристик;
- Идентификация новых маркеров онкологических заболеваний;
- Разработка новых биокаталитических систем, пригодных для получения биотехнологических продуктов для фармацевтической промышленности, тонкого химического синтеза и защиты окружающей среды.
Значимые результаты:
-
Разработан оригинальный научно-практический подход к созданию биокатализаторов с высокой операционной стабильностью, учитывающий способность бактерий-деструкторов к продукции гликолипидных биосурфактантов, количественные показатели их адгезивной активности и особенности рельефа бактериальных клеток (степень шероховатости, наличие специфических придаточных структур с высокими показателями силы адгезии и модуля упругости). Данный подход позволил получить серию работающих прототипов биокатализаторов для деградации и обезвреживания опасных органических загрязнителей (нефтяные углеводороды и их производные, отходы целлюлозно-бумажной промышленности и фарминдустрии). Полученные биокатализаторы активны при концентрациях поллютантов, в несколько раз превышающих таковые по данным литературы, могут храниться без потери активности в течение 8 мес, отвечают современным требованиям биотехнологии, их получение экономически целесообразно;
-
С использованием методов химического синтеза, направленной биотрансформации и компьютерного прогнозирования получено 25 новых перспективных соединений с выраженной биологической активностью. Данные соединения включены в список потенциальных агентов для лечения раковых, инфекционных и воспалительных заболеваний, сахарного диабета, болезней печени и почек, психоневрологических расстройств, и находятся в дальнейшей стадии разработки для получения в будущем готовых лекарственных средств;
-
Разработан 3D-клиностат с уникальным дизайном для исследования эффектов микрогравитации на культуры прокариотических и эукариотических клеток. Экспериментальная установка имеет две оси вращения, интерфейс для соединения с компьютером, скорости вращения по каждой оси могут быть заданы независимо. Клиностат спроектирован таким образом, что позволяет осуществлять периодическое или непрерывное культивирование клеток в зависимости от целей и продолжительности эксперимента; пригоден для длительного (более 1 мес) культивирования в процессе клиностатирования.
Сотрудничество с организациями:
Работа выполняется в рамках междисциплинарного сотрудничества с лабораторией алканотрофных микроорганизмов “ИЭГМ УрО РАН” (зав. академик РАН, проф., д.б.н. Ившина И.Б.), Региональной профилированной коллекцией алканотрофных микроорганизмов (акроним ИЭГМ, www.iegmcol.ru), лабораторией физических основ прочности “ИМСС УрО РАН” (зав. проф., д.ф.-м.н. Наймарк О.Б.), лабораторией биологически активных соединений “ИТХ УрО РАН” (зав. к.х.н. Гришко В.В.), а также международного сотрудничества с доктором Cécile Fischer (Национальный центр секвенирования Франции “Genoscope” и университет Эври, Эври, Франция) – специалистом в области метаболомики и функциональной геномики прокариот.
Контакты:
Криворучко Анастасия Владимировна
E-mail:
Телефон: +7 (342) 280-81-14
