Отчет по проекту №2 2/5309 «Моделирование процессов функционирования сопряженных ферментативных систем в клетке на примере ферментов светящихся бактерий» аналитической





НазваниеОтчет по проекту №2 2/5309 «Моделирование процессов функционирования сопряженных ферментативных систем в клетке на примере ферментов светящихся бактерий» аналитической
страница13/17
Дата публикации02.03.2015
Размер2.25 Mb.
ТипОтчет
100-bal.ru > Физика > Отчет
1   ...   9   10   11   12   13   14   15   16   17

3.4. Разработка специальных практикумов по темам проекта
На основе новых результатов, полученных по проекту, начато усовершенствование разработанных ранее практикумов путем введения новых разделов. К разработке и проведению Биофизического практикума и Спецпрактикума привлечены не только преподаватели кафедры, но аспиранты и магистры кафедры, стажеры-исследователи и даже студенты. Разработаны новые лабораторные работы, которые выполнялись студентами, в том числе и на новом современном оборудовании Центра коллективного пользования приборами НОЦ «Енисей», одна из лабораторий которого расположена на кафедре биофизики, а также на современном оборудовании, закупленном в СФУ. Примером является освоение студентом 4 курса Денисовым И.А. Анализатора кинетики быстрых реакций (Stopped-flow SX-20) под руководством к.б.н. Межевикина В.В., выполнение исследований по курсовой работе на этом приборе, а также подготовка лабораторных работ для практикума. Другой пример, участие двух студентов 2 курса Якимова А. и Туманяна А. в запуске Автоматической дозирующей станции ЕpMOTION 5075 LH.

Кроме того, был использован инновационный подход при выполнении студентами лабораторных работ, состоящий в том, что занятия представляли собой не упражнения на приборах, а строились как полное научное исследование с соблюдением научной методологии и научного метода, обязательной формулировкой проблемы, целей, задач работы, гипотезы, а также выводов по результатам проведенного исследования, чтение научных статей по теме работы для обсуждения полученных результатов, оформления каждой лабораторной работы как мини-статьи в научный журнал. Оборудование ЦКПП используется при проведении производственной и преддипломной практик, сбора материала для курсовых и дипломных работ студентами кафедры биофизики.

Активное использование технологий e-Science позволяет сегодня исследователю кардинально изменять методику проведения научных экспериментов, используя приборную базу, интегрированную с информационными и компьютерными измерительными технологиями и обеспечивающую одновременно территориальное распределение рабочих групп; удаленный доступ к научному оборудованию, вычислительным и информационным ресурсам.

Относительно недавно появилась возможность на сколько угодно больших расстояниях от объекта исследований фиксировать необходимые исследуемые параметры, а так же управлять объектом исследования, в т. ч. в многопользовательском режиме (Комаров, Сарафанов, 2009; Глинченко и др. 2008, 2009 а). В техническом и организационном планах это позволило реализовывать распределенную схему доступа к уникальным научным приборам и стендам, функционирующим на базе ИКТ (Глинченко и др., 2009 б).

Уровень современного ученого обусловлен сегодня не только профессионально-профилированными компетенциями, но и специальными, интегрированными с информационными и компьютерными технологиями и построенными на основе технологий e-Science. Поэтому, немаловажным является использование e-Science при подготовке магистров и бакалавров, переподготовке специалистов и т. д., что является очевидным, т. к. к компетенциям современных магистров и бакалавров относится:

  • получение знаний, составляющих основу научных представлений об информации, информационных процессах, системах, технологиях и моделях в научных исследования конкретной научной области исследования;

  • овладение умениями работать с различными видами информации с помощью компьютера и других средств ИКТ, что особенно актуально в области биофизики из-за неоднородности объектов исследования (от биомолекул и клетки до популяционного уровня, биосферы и ноосферы);

  • развитие познавательных интересов, интеллектуальных и творческих способностей средствами ИКТ;

  • выработка навыков применения средств ИКТ в повседневной жизни, при выполнении индивидуальных и коллективных проектов, в первую очередь научных и т.д.

Таким образом, при применении e-Science в естественнонаучных исследованиях для таких междисциплинарных направлений как биофизика особенно актуальным является одновременное использование:

  • уникального научного оборудования для биофизических экспериментов, функционирующего на базе ИКТ;

  • технологий и подходов e-Science в части организации доступа к научному, образовательному контенту и т. д. для пользователей различного уровня – от студентов, аспирантов до преподавателей и научных сотрудников.

При этом, наиболее перспективным является развитие имеющихся и разработка новых систем, обеспечивающих проведение удаленных исследований биологических объектов во многопользовательском режиме, позволяющих организовать как одновременное изучение образца различными пользователями на основе собственной траектории исследований, так и совместное исследование объекта группой ученых. Подходы к автоматизации экспериментальных научных и учебных экспериментальных исследований на базе многопользовательских распределенных измерительно-управляющих систем (РИУС), а также методы повышения их эксплуатационных характеристик рассмотрены авторами ранее в (Комаров, Сарафанов, 2009; Дектерев и др., 2010)].

Для удаленного управления экспериментальными установками, на основе выполнения ряда исследовательских работ (Комаров, Сарафанов, 2009; Глинченко и др., 2009 а) и в рамках выполнения проекта была разработана, апробирована и внедрена в практику унифицированная схема построения распределенного сетевого учебно-исследовательского web-портала, как совокупности сетевых лабораторий (Глинченко и др. 2008, 2009 б) (рис. 3.2). Центральным ядром учебно-исследовательского web-портала является сервер, на котором располагается специализированное программное обеспечение, выполненное виде web-среды, обеспечивающее организацию регламентированного доступа к контенту, управление научным и образовательным процессами в области life science. К данному серверу подключаются измерительные ПЭВМ, на которых располагается, обеспечивающие управление базами данных (БД), макетами, установками, приборами и т. п., серверное измерительное ПО.

Современный уровень развития информационно-телекоммуникационных технологий позволяет поднять процесс обучения на более высокий качественный уровень, в том числе эффективно модернизировать устаревшую лабораторную базу посредством создания автоматизированных лабораторных практикумов (АЛП), в частности с удаленным доступом (УД) Разработка таких практикумов осуществляется на базе компьютерных измерительных технологий. В настоящее время на базе унифицированных компьютерных технологий разработано достаточно много систем измерения физических параметров объектов и обработки полученных данных на ПЭВМ.

При этом, к измерительным ПЭВМ могут быть подключены как уникальные лабораторные установки и приборы, которые управляются непосредственно через ПЭВМ, так и специализированные аппаратно-программные комплексы, созданные на основе компьютерных измерительных технологий (КИТ) с применением унифицированных аппаратно-программных решений. В частности, сегодня в России получили широкое применение в учебном процессе технологии корпорации National Instruments (NI), позволяющие использовать персональный компьютер в качестве измерительного комплекса. Такие приборы обеспечивают интерактивное взаимодействие обучаемого с исследуемым объектом, позволяют в многопользовательском режиме проводить все необходимые исследования в рамках лабораторного практикума. В 2010 году начались и проводятся работы по созданию виртуального практикума на основе оборудования и программ фирмы National Instruments.

В рамках реализации проекта приобретение практических навыков работы с современным лабораторным оборудованием, знакомство с современными методами и средствами автоматизации научных и учебных экспериментальных исследований было реализовано на основе аппаратно-программных комплексов как с удаленным доступом (АПК УД) – «Электропроводность биологических объектов», так и функционирующих в локальном режиме – АПК «Аудиометр».

Дистанционное управление автоматизированным лабораторным макетом и выполнение лабораторных исследований осуществляется посредством взаимодействия пользователя с виртуальным лабораторным стендом, запуск которого осуществляется в автоматическом режиме.

Функциональные возможности автоматизированного лабораторного макета (АЛМ) «Электропроводность биологических объектов» (рис. 3.2) и комплекса специализированного программного обеспечения позволяют исследовать зависимости электропроводности (активной и реактивной составляющей сопротивления) от частоты образцов биологических объектов, имеющих различную степень термообработки в режиме многопользовательского удаленного доступа по сетям Интернет/Интранет. Подключение к автоматизированному лабораторному макету осуществляется в режиме многопользовательского удаленного доступа по сетям Интернет/Интранет.


Рисунок 3.2 - Виртуальный лабораторный стенд «Электропроводность биологических объектов»
Помимо описанного выше АЛМ «Электропроводность биологических объектов» авторской группой был разработан АЛМ «Аудиометр» (рис. 3.3–3.4,) который позволяет выполнять измерения:

  • зависимостей наименьшей интенсивности звука, которая воспринимается человеческим ухом от частоты для моноурального и биурального слуха (определение порогов слышимости);

  • зависимости интенсивности звука соответствующей определенному уровню громкости от частоты (измерение кривых равной громкости);

  • чувствительности слуховой системы к минимальному изменению силы звука (определение разностных порогов громкости);

  • чувствительности слуховой системы к минимальному изменению частоты звука (определение разностных порогов частоты).




Рисунок 3.3 - Лицевая панель аудиометра.



Рисунок 3.4 - Аудиометр в режиме измерения частотных характеристик.
И хотя данный АЛМ функционирует в локальном (не удаленном) режиме, результаты измерения доступны в т. ч. в режиме off-line.

Описанные выше возможности АЛП УВД используются при подготовке бакалавров и магистрантов по направлениям «Физика», «Биология».

Использование АЛМ позволило выстроить лабораторный практикум в институте как полноценное, современное научное исследование с соблюдением методологи, обязательной формулировкой проблемы, целей, задач работы, гипотезы, а также выводов по результатам проведенного исследования. Функционал АЛМ дает возможность проведения удаленного эксперимента, обработку полученных результатов в распределенных группах, обсуждение полученных результатов в режимах on-/off-line, оформления каждой лабораторной работы как мини-статьи в научной литературе.

Таким образом, использование АЛМ должно стать первым шагом в использовании бакалаврами и магистрами инструментария e-Science в рамках их научно-исследовательских работ, в том числе и практик, и позволяет решать целый ряд задач, связанных с внедрением современных ИКТ в научно-исследовательскую и образовательную деятельность в области биофизики.
3.5. Внедрение в учебный процесс учебно-методических комплексов дисциплин

Неотъемлемой частью образовательного процесса является в настоящее время использование в учебном процессе разработанных ранее учебно-методических комплексов дисциплин, в которых зафиксированы все модификации учебных курсов, подготовленных на базе научных результатов проекта.

В учебном процессе используются следующие УМКД:

  • «Физическая химия» (бакалавр, 010701.62 – физика; специалист/интегрированный магистр 010701.65 – физика, 010708.65 – биохимическая физика).

  • «История и методология биологии и биофизики» (магистр, 010701.68 – физика);

  • «Биофизика» (бакалавр, 010701.62 – физика);

  • «Информационно-коммуникационные технологии в естественнонаучных исследованиях» (магистр, 010701.68 – физика);

  • «Фотобиофизика» (магистр, 010701.68 – физика; специалист/интегрированный магистр 010708.65 – биохимическая физика).

УМКД устроены по одной схеме. На примере УМКД «Фотобиофизика» покажем структуру.

УМКД «Фотобиофизика» (авторы: Кратасюк В.А.,. Суковатая И.Е, Есимбекова Е.Н., Немцева Е.В., Кудряшева Н.С., Межевикин В.В., Свидерская И.В.) представляет собой комплекс методических пособий, лекций, видео- и аудиоматериалов, тестовых заданий. Все компоненты УМКД «Фотобиофизика» подготовлены по гипертекстовой технологии и представляют собой электронные сетевые ресурсы Научной библиотеки СФУ. Доступ к электронным версиям УМКД «Фотобиофизика», изданным Издательско-полиграфическим комплексом СФУ, организуется через Электронный каталог НБ СФУ: литература по естественным и гуманитарным наукам (http://liber.library.krasu.ru/phpopac/elcat.php) или Электронный каталог НБ СФУ: литература по техническим наукам (http://lib.sfu-kras.ru/news/messages/09_02_15.php) (рис. 3.4)

Рисунок 3.5 - Электронный каталог НБ СФУ: литература по техническим

наукам, УМКД «Фотобиофизика».
В ходе выполнения проекта внедрение и модернизация УМКД «Фотобиофизика» осуществляется при проведении занятий для студентов 4 курса специальности «Биохимическая физика», а также при организации самостоятельной работы студентов, которые имеют доступ к следующим постоянно обновляющимся компонентам УМКД как через базы Научной библиотеки СФУ, так и на сайте Института фундаментальной биологии и биотехнологии (www.bio.sfu-krаs.ru):

Фотобиофизика [Электронный ресурс]: электронный учебно-методический комплекс по дисциплине «Фотобиофизика», включающем учебную программу, учебное пособие, методические указания по самостоятельной работе, контрольно-измерительные материалы «Фотобиофизика. Банк тестовых заданий» (http://btn.sfu-kras.ru/ebibl/umkd/141/).

Фотобиофизика: учебная программа дисциплины содержит тематический план занятий (модули, темы, виды занятий по дисциплине и их объем в зачетных единицах/часах), методические материалы по дисциплине, график учебного процесса и самостоятельной работы. Является сетевым ресурсом научной библиотеки СФУ - http://library.krasu.ru/ft/ft_lib/_umkd/141/u_program.pdf

Фотобиофизика: электронное учебное пособие рассматривает основные закономерности и механизмы действия света на биологические системы различной сложности и организации, которые лежат в основе многих фотобиологических явлений. Приведены классификация и характеристика фотофизических и фотохимических стадий основных фотобиологических процессов ( http://btn.sfu-kras.ru/ebibl/umkd/141/u_course.pdf).

Фотобиофизика: методические указания по самостоятоятельной работе содержат структуру, методику, задания для самостоятельной работы, которые помогут студентам закрепить и получить новые знания по курсу этого направления биофизики (http://btn.sfu-kras.ru/ebibl/umkd/141/u_sam.pdf).

Фотобиофизика. Презентационные материалы: теоретического курса «Фотобиофизика» (http://btn.sfu-kras.ru/ebibl/umkd/141/presentation.ppt).

УМКД «Фотобиофизика» предназначен для студентов направления подготовки магистров 010700.68 «Физика» укрупненной группы 010000 «Физико-математические науки», а также для преподавателей, ведущих учебные занятия по дисциплине. После каждой изученной темы студенту предлагается проверить уровень усвоения пройденного теоретического материала. Для этого после каждой темы выполняют тестовые задания с помощью специальной тестовой программы UniTest по разработке мультимедийных электронных образовательных ресурсов ИАД СФУ.

В ходе использования УМКД преподаватели корректируют текст учебного пособия, тестовые задания, презентационные материалы, тематику лекций и семинаров на основе опыта внедрения УМКД в учебный процесс, а также с учетом новых результатов, полученных в ходе выполнения проекта.
3.6. Организация студенческих конференций.
Участниками проекта дважды была организована работа секции «Биофизика» на Межвузовских региональных научных конференциях студентов, аспирантов и молодых учёных-физиков НКСФ-XXXVIII (2009 г.) и НКСФ-XXXIX (2010 г.), которые проходят в рамках Дней Физики в СФУ. В конференциях приняли участие студенты 3-5 курсов, по теме проекта было представлено всего 13 докладов, в том числе:

  1. Ронжин Н.О., Харин К.А. (ИФБиБТ СФУ, кафедра биофизики, 4 курс) О возможности создания индикаторной тест-системы многоразового действия с использованием комплекса наноалмаз-люцифераза и полимерной матрицы (2009 г., премия НОЦ "Исследовательская кафедра биофизики" за II место).

  2. Архипова А.А. (ИФБиБТ СФУ, кафедра биофизики, 3 курс) Распределение стабильных и радиоактивных элементов по компонентам водных растений реки Енисей (2009 г.).

  3. Безруких А.Е. (ИФБиБТ СФУ, кафедра биофизики, 3 курс)Термостабильность и термоинактивация биферментной системы НАДН:ФМН-оксидоредуктаза- люцифераза в желатине (2009 г., грамота за I место).

  4. Васюнькина Е.В. (ИФБиБТ СФУ, кафедра биофизики, 4 курс) Роль свободных радикалов в водных растворах в процессе воздействия Аm-241 на биолюминесцентные системы (2009 г.).

  5. Кондик А.М. (ИФБиБТ СФУ, кафедра биофизики, 5 курс) Экспресс-способ биотестирования острой токсичности водных растворов (2009 г., грамота за III место).

  6. Орлова А.В. (ИФБиБТ СФУ, кафедра биофизики, 4 курс) Разработка стабильного многокомпонентного иммобилизованного реагента для биолюминесцентного анализа (2009 г.).

  7. Шманько Н.В. (ИФБиБТ СФУ, кафедра биофизики, 5 курс) Оценка токсичности воздушной среды с помощью биолюминесцентных тест-объектов (2009 г., грамота за III место).

  8. Безруких А.Е. (ИФБиБТ СФУ, кафедра биофизики, 4 курс), Термостабильность и термоинактивация биферментной системы НАДН:ФМН-оксидоредуктаза- люцифераза в желатине (2010 г., грамота за II место).

  9. Орлова А.В. (ИФБиБТ СФУ, кафедра биофизики, 5 курс), Разработка стабильного многокомпонентного иммобилизованного реагента для биолюминесцентного анализа (2010 г.).

  10. Бука Н.С. (ИФБиБТ СФУ, кафедра биофизики, магистр) Кинетика бактериальной биферментной биолюминесцентной системы в вязких средах. (2010 г.).

  11. Кудряшева Г. А. (ИФБиБТ СФУ, кафедра биофизики, 4 курс) Влияние на биохимические реакции и взаимодействие с белками галоид-производных антрацена (2010 г.).

  12. Сутормин О.С. (ИФБиБТ СФУ, кафедра биофизики, 4 курс) Влияние глицерина и сахарозы на стабильность сопряженной ферментной системы НАД(P)H:ФМН-оксидоредуктаза-люцифераза (2010 г.).

  13. Тарасова А. С. (кафедра физической и неорганической химии ИЦМиМ, аспирант) Изучение влияния гуминовых веществ на общую и окислительную токсичность растворов окислителя (2010 г.).

1 – 4 июня 2010 г. в Институте Фундаментальной биологии и биотехнологии Сибирского Федерального университета состоялась летная школа для студентов на тему «Биотехнология – основа устойчивого развития и научно-технического прогресса общества». Программа Школы включала цикл лекций по новейшим направлениям биотехнологии, включая информацию о мировых достижения и тенденциях в области биотехнологии и результаты пионерных разработок Института биофизики СО РАН и Научно-образовательного центра «Енисей» СФУ в области биотехнологии микробных популяций и управляемого биосинтеза, биолюминесцентного микроанализа, исследованиям в области генной и тканевой инженерии, новым материалам и экологической биотехнологии.

Студенты с интересом прослушали лекции преподавателей Института фундаментальной биологии и биотехнологии СФУ – докторов наук М.И. Гладышева, Т.Г. Воловой, П.И. Белоброва, В.С. Бондаря, Н.Н. Сущик, Л.А. Франк, Н.В. Зобовой; ведущего молекулярного генетика С.В. Марковой и зав. лабораторией ОАО «Полюс» А.В. Белого.

Удачной находкой Школа стала стендовая сессия, в которой приняли активное участие студенты кафедр биофизики, биотехнологии и медицинской биологии. Свыше 20 участников Школы сделали краткие сообщения и представили свои стендовые доклады. Лучшие работы были отмечены призами, все выступившие получили поощрительные награды.

Среди победителей – студенты, выполнявшие работы по теме настоящего проекта. Абсолютным победителем постерной сессии стал Иван Денисов (5 курс, специальность «Биохимическая физика»). Кроме того, во всех пяти номинациях стендовой сессии жюри определило призёров. В номинации «Биотехнология» награждены Тарновский Максим (3 курс, диплом 3 степени), Авсиевич Татьяна (3 курс, диплом 3 степени). В номинации «Коммерциализация» победили Зайцева Наталья (2 курс, диплом 1 степени), Шманько Надежда (стажер-исследователь, диплом 2 степени), Александрова Мария (аспирант, диплом 2 степени). В номинации «Количественная биология» награждены Шманько Надежда (стажер-исследователь, диплом 1 степени), Безруких Анна (4 курс, диплом 2 степени), Сутормин Олег (4 курс, диплом 2 степени), Архипова Валерия (4 курс, диплом 3 степени), Кудряшева Галина (4 курс, диплом 3 степени), Бука Нина (1 год магистратуры, грамота). В номинации «Биомедицина» награждены Сумарокова Мария (3 курс, диплом 1 степени), Черняев Вячеслав (3 курс, диплом 2 степени), Гребнев Ярослав (3 курс, диплом 2 степени). В Номинации «Конструирование и изобретение» победили Туманян Артур (3 курс, диплом 1 степени), Якимов Антон (3 курс, диплом 2 степени).

Студентам очень понравилось это мероприятие, и они выступили с предложением проводить студенческие научные сессии ежегодно.

28 октября 2010 г. усилиями руководителя проекта проф. В.А. Кратасюк была организована встреча студентов, магистрантов и аспирантов – участников проекта с директором французской коммерческой фирмы NovoCIB Л.А. Балакиревой. На встрече студенты сделали презентации своих работ и получили грамотную оценку специалиста о возможностях коммерциализации своих разработок. В настоящее время СФУ подписал с фирмой NovoCIB договор о сотрудничестве.

3.7. Участие студентов и молодых ученых в научных конференциях и стажировках.
Результаты исследований по теме проекта докладывались на разного уровня научных конференциях, а именно:

1). XV Всероссийская конференция студентов физиков и молодых ученых ВНКСФ-15, г.Томск-Кемерово, 2009 г.

    • Александрова М.А., Сравнение эффектов Am-241, U-(235+238) и H-3 на биолюминесцентные системы (диплом в секции «Биофизика, медицинская физика»)

    • Гагаркина Г.С., Влияние галогенидов калия на флуоресцентные характеристики ферментов бактериальной биолюминесценции

    • Гульнов Д.В., Анализ влияния состава вязких сред на компоненты биолюминесцентной реакции методами флуоресцентной спектроскопии (диплом в секции «Биофизика, медицинская физика»)

    • Денисов И.А., Методы имитационного моделирования ферментативной кинетики доя создания лаборатории на чипе (диплом в секции «Биофизика, медицинская физика»)

    • Архипова А.В., студентка 4 курса, Изучение и сопоставление основных видов водных растений реки Енисей, произрастающих в зоне влияния Горно-химического комбината и фоновом (контрольном) районе (диплом в секции «Физика и экология»)

    • Орлова А.В., Разработка биолюминесцентного метода определения тяжести заболевания онкологических больных

    • Тарасова А.С., Биолюминесцентный мониторинг процессов детоксикации редокс-активных соединений гуаминовыми веществами

2). III региональная научная конференция по биологии «Современные проблемы биологии: успехи научной молодежи», Красноярск, ИФБиБТ СФУ, 2009 г.

  • Шманько Н.В., Применение биолюминесцентных биотестов для анализа загрязнения воздушной среды

  • Васюнькина Е.В., Роль свободных радикалов в водных растворах в процессе воздействия Am-241 на биолюминесцентные системы

  • Ронжин Никита Олегович и Харин Константин Александрович, Изучение возможности создания стабильной люминесцентной тест-системы многоразового действия на основе комплекса наноалмаз-люцифераза и полимерной матрицы;

3). 73-я итоговая студенческая научно-практическая конференция с международным участием имени профессора В.Ф. Войно-Ясенецкого, посвящённая 100-летию со дня рождения академика Л.В. Киренского, Красноярск, 2009 г.

  • Орлова А.В., Разработка билюминесцентного метода определения тяжести заболевания онкологических больных, ГМУ (1 место на секции «Онкология и лучевая терапия», 3 место на секции «Медицинская и биологическая физика»)

4). XVI Международная научная конференция студентов, аспирантов и молодых ученых «Ломоносов», Москва, 2009 г.

  • Гульнов Д.В., Спектрально-люменесцентные свойства компонентов биолюминесцентной реакции бактерий в вязких средах

5). Пятая Юбилейная молодежная научно-практическая конференция «Ядерно-промышленный комплекс Урала: проблемы и перспективы»  

  • Александрова М.А. Сравнение эффектов Am-241, U-(235+238) и H-3 на биолюминесцентные системы

6). XIV Международная экологическая студенческая конференция (МЭСК–2009) «Экология России и сопредельных территорий» с элементами молодёжной научной школы, Новосибирск, 30 октября – 1 ноября 2009.

  • Шманько Н.В. Биотестирование атмосферного воздуха с помощью биолюминесцентного иммобилизованного реагента

7). III Международный молодежный конгресс «Санкт - Петербургские научные чтения-2009» К 160-летию академика И.П.Павлова

  • Кудряшева Г.А. Взаимодействие галогенированных антраценов с бычьим сывороточным альбумином

8). ХIII International School for Young Scientists and Students on Optics, Laser Physics & Biophotonics Saratov Fall Meeting – SFM’09

  • Oleg S. Sutormin, poster “Effect of organic solvent on kinetic of coupled bioluminescent system” September 21 - 24, 2009, Saratov, Russia.

  • Nina S. Buka, joint oral “Effect of viscosity of reaction media on kinetic parameters of coupled bioluminescent system” and poster “Effect of organic solvent on kinetic of coupled bioluminescent system” September 21 - 24, 2009, Saratov, Russia.

9). English Language Intensive Training (ELIT), организованная CRDF, 28 июня – 18 июля 2009 года, г. Ярославль

  • Гульнов Д.В.

  • Орлова А.В.

10). XIII Европейская конференция по спектроскопии биологических молекул 2009, «BOOK OF ABSTRACTS», Университет Палермо, Италия, 2009

  • M.G. Fomina, Delayed luminescence spectroscopy of erythrosine B in the presence of bacterial bioluminescence enzymes

11) Международный симпозиум по биолюминесценции и хемилюминесценции (г.Лион, Франция), 19-22 апреля 2010 г.

  • Denisov I.A., Mezhevikin V.V., Belobrov P.I. Imitation modelling concept for processing the signals of luciferase-based bioassay

  • Alexandrova M., Rozhko T., Badun G., Bondareva L., Vydryakova G., Bolsunovsky A., Kudryasheva N. Effect of Tritium on Growth and Luminescence of P.Phosphoreum

  • Tarasova A.S., Fedorova E.S., Kudryasheva N.S. General and oxidative toxicity of oxidizer in the presence of humic substances. Bioluminescent monitoring

  • Kudryasheva N.S., Kirillova T.V., Vasyunkina E.V. Classification of effects of Exogenous compounds on Bioluminescent Assay Systems

  • Belogurova N., Kudryasheva N. Fluorescence Peculiarities of Discharged Photoprotein Obelin

  • Alexandrova M., Rozhko T., Kudryasheva N., Vydryakova G., Bolsunovsky A. Effect of Americium-241 on luminous bacteria

  • Esimbekova E., Kondik A., Kratasyuk V. Bioluminescent module of biosensor for ecological bioassay

  • Esimbekova E., Bezrukikh A., Orlova A., Kratasyuk V. Еnzyme-based bioluminescent biosensors: mechanisms of biological module stabilization

  • Nemtseva E.V., Gulnov D.V., Esimbekova E.N. Kratasyuk V.A. Fluorescence of the components of bacterial bioluminescent reaction in viscous media: a model of in vivo conditions

  • Nemtseva E.V., Gulnov D.V., Gerasimova M.A. Photophysical characteristics of flavinmononucleotide in viscous media

  • Kudryasheva G.A., Nemtseva E.V. Effect of halogenated antracenes on bacterial bioluminescent reaction

  • Belogurova N.V., Kudryasheva N.S. Fluorescence Characteristics of Discharged Photoprotein Obelin

12) XVI Всероссийской научной конференции студентов физиков и молодых ученых ВНКСФ-16, г.Волгоград, 2010 г.

    • Безруких А.Е., Термостабильность и термоинактивация биферментной системы НАДН:ФМН-оксидоредуктаза-люцифераза в желатине. Получен диплом за лучший доклад среди студентов младших курсов.

    • Орлова А.В., Стабилизация многокомпонентного иммобилизованного реагента для биолюминецентного анализа

    • Тарасова А.С., Биолюминесцентный мониторинг процессов детоксикации редокс-активных соединений гуаминовыми веществами

13) XVII Международная конференция студентов, аспирантов и молодых ученых «Ломоносов» Москва, 12-15 апреля 2010г.

  • Васюнькина Е. В., Александрова М.А. Роль перекисных соединений при воздействии радионуклидов на биолюминесцентные системы

  • Александрова М.А. Сравнение воздействия альфа- и бета-излучателей на жизнедеятельность люминесцентных бактерий

  • Кудряшева Г.А. Биологический эффект галогенированных антраценов на биохимические процессы

14) X Международная научно-практическая конференция «Интеллект и наука, 28-29 апреля, г.Железногорск

  • Аспирант Александрова М.А. заняла 2-е место в секции Актуальные проблемы биологии и экологии

15) XIV. International Symposium on Luminiscence Spectrometry, Прага, Чешская республика 13-16 июля 2010 г.

16) The 5th Central European Conference – Chemistry towards Biology (CtB2010), Примоштен, Хорватия, 8-111 сентября 2010 г.

  • Alexandrova M.A. Effect of radionuclides on luminous bacteria.

  • Kudryasheva G.A. Biological effect of halogenated anthracenes on biochemical processes

17) Международная конференция молодых ученых «Проблемы экологии» Чтения памяти профессора Михаила Михайловича Кожова, 20-25 сентября 2010, г. Иркутск.

  • Александрова М.А., Бондарева Л.Г., Выдрякова Г.А., Кудряшева Н.С Исследование радиотоксичности тритий-содержащих растворов биолюминесцентным методом.

  • Тарасова А.С., Кудряшева Н.С. Биолюминесцентный мониторинг детоксикации гуминовыми веществами растворов неорганического окислителя.

18) Всероссийская научная конференция с международным участием «Гуминовые вещества в биосфере». Санкт-Петербург 1-4марта 2010г.

  • Тарасова А.С., Кудряшева Н.С. Изучение процессов детоксикации гуминовыми веществами растворов металлов переменной валентности на примере феррицианида калия.


Студентка 5 курса Кондик А.М. стажировалась на Байкальской биологической станции Института биологии при Иркутском государственном университете, где выполняла сравнительное исследование чувствительности разных биотестов, включая биолюминесцентные.

Кроме того, студенты и стажеры-исследователи кафедры биофизики (Безруких А.Е., Орлова А.В., Кондик А.М., Шманько Н.В.) с проектом «Разработка экспрессного биолюминесцентного метода определения интегральной токсичности воды, воздуха и почвы» участвовали в окружном этапе Российского молодежного инновационного конвента в рамках Международного молодежного инновационного форума «Интерра» г.Новосибирск, с 9 по 12 сентября 2009 г.

Аспирант А.С. Тарасова, студент 4 курса О.С. Сутормин принимали участие в конференции научно-образовательных центров программы «Фундаментальные исследования и высшее образование», прохордившей в Воронеже 22-23 апреля 2010 г.

Молодые участники проекта участвовали в работе Практикума по коммерциализации технологий (г. Владивосток 25-27 мая 2010 г.), который проходил впервые в России на базе и при содействии Дальневосточного государственного университета в рамках международной программы «Фундаментальные исследования и высшее образование» (BRHE) Американский фонд гражданских исследований и развития (АФГИР). В работе приняли участие сотрудники АФГИР из американского и российского офисов, ведущие американские эксперты в области трансфера технологий, пять топовых университететов Сибирского и Дальневосточного федеральных округов: Сибирский федеральный университет, Томский государственный университет, Новосибирский государственный университет, Иркутский государственный университет, дальневосточный госуниверситет.

В делегации от СФУ участвовали 4 участника настоящего проекта: Александрова Мария (аспирант), Зайцева Наталья (студентка 2-го курса), Кузнецов Станислав (начальник отдела ОРГиП ЦГП НИЧ) и Шманько Надежда (стажер- исследователь кафедры биофизики).

Главная задача встреч — оказание помощи и содействия базовым университетам в становлении их как преуспевающих центров развития и коммерциализации передовых технологий. Молодым российским ученым, создавшим уникальные технологии или реализовавшим научные проекты, опытные тренеры из США, специалисты в области передачи технологий, успешные предприниматели и практикующие инвесторы, помогали советами и рекомендациями, передавали опыт по созданию новых малых предприятий и инвестирования.

Трехдневная программа развития технологических возможностей включала проведение семинаров по развитию профессиональных навыков для специалистов, занимающихся передачей технологий, семинары для студентов и профессорско-преподавательского состава, а также конкурса бизнес проектов.

Участники выступали с презентацией своих проектов, по окончании тренинга, проекты были доработаны и представлены снова. Задача наших участников состояла в том, чтобы подготовить презентации по темам нашего проекта для коммерциализации. Проекты Шманько Надежды «Разработка биолюминесцентного экспресс-метода для определения интегральной токсичности почвы «LumiSoil», Александровой Марии « Разработка биолюминесцентного сенсора для определения радиотоксичности растворов», и Зайцевой Натальи «Серия развивающих продуктов для детей «Жизнь рассказывает о себе светом» были представлены на этом треннинге.

Студент кафедры биофизки О.С. Сутормин принял участие в ежегодном международном лагере в рамках международной программы «Фундаментальные исследования и высшее образование» (BRHE) Американский фонд гражданских исследований и развития (АФГИР).

Два студента кафедры биофизики Денисов Иван и Туманян Артур прошли 3-месячную стажировку в Центре геномных регуляций Университета Помпеи Фабра, где они выполняли свои исследования. Было заключено Соглашение между СФУ и Центром геномных регуляций на проведение совместных исследований.Денисов И.А. в течение стажировки производил исследование по теме «Сравнение эволюционной истории паралогов и ортологов» в лаборатории сравнительной геномики Тони Габалдона. Гены в составе генома каждого вида имеют различное происхождение. Два гомологичных гена разошедшихся в результате видообразования называют ортологами, а в результате дупликации – паралогами. Изучение характеристик этих типов генов имеет большое значение в эволюционной биологии. На основе составленной вероятностной модели возникновения дупликации показаны схожие свойства паралогов и ортологов по отношению к приобретению новой функции, создан алгоритм генерации филогенетических деревьев гена в заданном паттерне специализаций. Показано, что скорость эволюции и вероятность дупликации значительно варьируется на протяжении эволюции. На основе этого предположения построена модель возникновения дупликаций под воздействием внешних факторов. Проанализирована база данных законченных наборов филогении генов и обнаружены ряд отличий паралогичных и ортологичных генов. На основе базы данных онтологии генов проанализированы отличия паралогов и ортологов по отношению к вероятности смены компартментализации и функции белка. Установлено, что паралогичные и ортологичные гены имеют одинаковую вероятность смены функции в течении эволюции. Сделан вклад в увеличение функционала веб-интерфейса филогенетической базы данных (http://phylomdb.org).

Туманян А.Г. проходил стажировку в лаборатории эволюционной геномики Кондрашова Ф.А., где выполнил исследование по теме «Использование компенсаторных эволюционных методов в изучении болезни Паркинсона». Проанализированы 4 типа белков у 13 высших приматов на предмет компенсаторных мутаций. Найден белоки с важными компенсаторными заменами. Известно, что обезьяны Нового Света не подвержены болезни Паркинсона, тогда как обезьяны Старого Света, в том числе люди, болеют этим заболеванием. Болезнь Паркинсона возникает из-за мутаций в белке, который называется альфа-синуклеин. Функция его до сих пор не установлена, но известно, что его содержится около 1% от общего количества белков в нейронах мозга. Было высказано предположение, что некая компенсаторная замена в аминокислотной последовательности взаимодействующего с альфа-синукленином белка способна нормализовать мутантный синуклеин, и тем самым превратить взаимодействие, которое вызывает болезнь в нормальное взаимодействие двух белков. Придерживаясь этой точки зрения, был найден белок, содержавший 3 точечных мутаций, которые были наивероятнейшими на роль сайтов компенсации. Результаты исследования направлены в экспериментальную лабораторию для дальнейшего исследования.

Студентка 5-го курса А.Е. Безруких проходила стажировку на кафедре химической энзимологии химического факультета Московского государственного университета имени М.В.Ломоносова. Работа была посвящена изучению возможностей иммобилизации АТФ-реагента на основе люциферазы светляков в желатиновый гель путём получения желатинизированного АТФ-реагента и желатиновых плёнок, содержащих АТФ-реагент, а также изучить свойства АТФ-реагента в желатине.

Эти исследования являются подготовительными для использования разработанных в проекте экспериментальных моделей для решения задач биологии и медицины.
Раздел 4 Развитие совместных научных и научно-образовательных программ и проектов с зарубежными партнерами
Одной из важных задач современной образовательной реформы в России является развитие совместных научных и научно-образовательных программ и проектов с зарубежными партнерами, научной и академической мобильности в рамках международного сотрудничества, научно-методическое обеспечение подготовки научных кадров в высшей школе и развития научно-исследовательской работы студентов и аспирантов.

В отчете представлены исследования по проекту «Моделирование процессов функционирования сопряженных ферментативных систем в клетке на примере ферментов светящихся бактерий», в рамках которого развиваются совместные научные и научно-образовательные программы и проекты с российскими и зарубежными партнерами: Университетом Флориды (США), Университетом Болоньи и Университетом Падовы (Италия), Центром геномных регуляций (Барселона, Испания), Университетом Лиона (Франция), Университетом Парижа Сад 11 (Франция), Университетом Лази и Университетом Александра Иоанна Куза (Румыния), Томским госуниверситетом, Новосибирским госуниверситетом, университетами стран Шанхайской организации сотрудничеств и др.

Главной целью международного направления развития этого проекта является попытка создать совместную магистерскую программу между СФУ и зарубежными ВУЗами. Этому посвящен проект в программу ТЕМПУС, участниками которого являются Сибирский федеральный университет, Университет Парижа Сад 11 (Франция), Университет Лази и Университет Александра Иоанна Куза (Румыния), Томский госуниверситет и Новосибирский госуниверситет. Этот проект не получил поддержки в 2010 году, но вошел в 10% лучших проектов по количеству набранных баллов. В связи с этим было принято решение переработать проект в соответствии с замечаниями экспертов и отправить его на новый конкурс до 15 февраля 2011 года. Переработка проекта проводилась в режиме электронной переписки и совместных совещаний партнеров проекта, первое из которых происходило 6 декабря в г. Томск. Участники совещания: Николя Мазек , атташе по академическому сотрудничеству посольства Франции в России, Жан Бретань, координатор проекта , Марлен Кристель, Франция, университет «Париж-11», представители администрации ТПУ, директор Российско-французского центра ТПУ Товчихо С.П., представители администрации Томской области Шульгова О.С., Нефедова Е.В., зам. начальника Департамента природопользования администрации Томской области О.И. Кобзарь, председатель торгово-промышленной палаты Томской области А.Я.Эскин, начальник отдела природного комплекса управления охраны окружающей среды и природного комплекса администрации г. Томска С.В. Аушев, зав. кафедрой ГЭГХ профессор Рихванов Л.П., представители вузов-участников проекта: ТПУ, ТГУ, НГУ, Сибирского Федерального Университета (г.Красноярск), общественных организаций города. От СФУ в совещании участвовала зам.директора Института фундаментальной биологии и биотехнологии СФУ, к.б.н. Суковатая И.Е. Программа рабочего совещания по подготовке заявки в Европейскую комиссию для участия в 4-й конкурс заявок на проекты Tempus IV включала приветственное слово атташе по академическому сотрудничеству посольства Франции в России Николя Мазек, обсуждение общей информации, целей и задач совещания, обсуждение хода работы над заявкой в программу «ТЕМПУС», обсуждение значимости проекта для решения актуальных проблем Сибирского региона, для подготовки высококвалифицированных специалистов в области окружающей среды, выступления представителей индустрии, природоохранных органов, власти, бизнеса, общественных организаций, работу в группах по совершенствованию и доработке проекта, подведение итогов совещания.

На повышение уровня знаний студентов кафедры биофизики существенно влияет международная образовательная деятельность сотрудников кафедры, приходит понимание, что они, являясь студентами СФУ, обучаются по программам мирового уровня. Примером тому является стажировка двух студентов кафедры биофизики Денисова Ивана и Туманяна Артура в Центре геномных регуляций Университета Помпеи Фабра в соответствии с Соглашением между СФУ и Центром геномных регуляций на проведение совместных исследований. Договор с Центром геномных регуляций Университета Помпеи Фабра, Барселона, Испания был продлен до 2012 года в связи со следующими обстоятельствами:

  1. Срок договора между СФУ и Центром геномных регуляций Университета Помпеи Фабра (ЦГР) истек в 30 апреля 2010 года и руководство ЦРГ обратилось с просьбой о продлении договора.

  2. ЦРГ зарезервировал средства в размере 2000 евро для софинансирования стажировок студентов и аспирантов СФУ в ЦГР. Предыдущая стажировка 2 студентов была оплачена из средств банка Сантандер (проживание и суточные) и ЦГР (оплата трансфера Москва –Барселона –Москва)

  3. Успешность 3-хмесячных стажировок студентов кафедры биофизики Денисова Ивана и Туманяна Артура подтверждается тем, что по результатам стажировки опубликована 1 статья в высокорейтинговый журнал Nucleic Acids Research, Impact Factor 7,479 (письмо из ЦРГ и информация с сайта журнала прилагается) и подготовлена вторая статья, которая будет отправлена в ближайшее время..

  4. ЦРГ, находящийся на 10 месте в рейтинге организаций по индексу цитирования их публикаций, является перспективным партнером для СФУ в области развития работ по биоинформатике, генетике, молекулярной биологии и медицины. Возможно создание совместной российско-испанской лаборатории в СФУ, возглавляемой проф. Федором Кондрашовым по программам Министерства образования РФ в области молекулярной биологии и биоинформатики.

В рамках подписанного Соглашения между Университетом Флориды и СФУ продолжается обмен информацией в области науки и образования, обсуждаются возможности совместного обучения студентов, проводится сравнительный анализ роли науки в образовании в американских и российских университетах, обсуждаются возможности дистанционного образования. Отправлена статья в журнал Luminescence по результатам совместного исследования – изучение возможности разработки биолюминесцентного датчика определения стресса у растений в замкнутых экологических системах типа климатических камер.

В качестве мероприятий, которые призваны обеспечить международное сотрудничество, следует назвать приглашение профессоров ведущих российских и зарубежных вузов для чтения лекций в СФУ, участие в программе Шанхайской организации сотрудничества (ШОС) по направлению «Экология» с магистерской программой «Окружающая среда и человек: основы контроля и надзора».

1   ...   9   10   11   12   13   14   15   16   17

Похожие:

Отчет по проекту №2 2/5309 «Моделирование процессов функционирования сопряженных ферментативных систем в клетке на примере ферментов светящихся бактерий» аналитической  iconТема: Ферменты как биологичексие катализаторы. Кинетика ферментативных реакций
Цель: Установить основные принципы обнаружения ферментов в биологических объектах (на примере амилазы и уреазы). Ознакомиться с основными...
Отчет по проекту №2 2/5309 «Моделирование процессов функционирования сопряженных ферментативных систем в клетке на примере ферментов светящихся бактерий» аналитической  iconРеферат Разработка метода оценки физического состояния спортсменов...
Разработка метода оценки физического состояния спортсменов с использованием биолюминесцентной системы светящихся бактерий
Отчет по проекту №2 2/5309 «Моделирование процессов функционирования сопряженных ферментативных систем в клетке на примере ферментов светящихся бактерий» аналитической  iconМетаболизм: фазы и стадии. Общий путь катаболизма
Формирование представлений о метаболизме как совокупности взаимосвязанных ферментативных реакций в клетке, специфических и общей...
Отчет по проекту №2 2/5309 «Моделирование процессов функционирования сопряженных ферментативных систем в клетке на примере ферментов светящихся бактерий» аналитической  iconРабочая программа моделирование транспортных процессов направление...
Моделирование транспортных процессов: рабочая программа / авт сост. В. Б. Вилков, спб.: Ивэсэп, 2013. – 21 с
Отчет по проекту №2 2/5309 «Моделирование процессов функционирования сопряженных ферментативных систем в клетке на примере ферментов светящихся бактерий» аналитической  iconАгентно-ориентированное моделирование поведения сложных систем в среде интернет
Представлена реализация среды моделирования на основе системы моделирования дискретных событий, позволившая комплексировать агентно-ориентированное...
Отчет по проекту №2 2/5309 «Моделирование процессов функционирования сопряженных ферментативных систем в клетке на примере ферментов светящихся бактерий» аналитической  iconМатематическое моделирование экономических систем
«Основы математического моделирования экономических систем» должно способствовать развитию у студентов более глубокого понимания...
Отчет по проекту №2 2/5309 «Моделирование процессов функционирования сопряженных ферментативных систем в клетке на примере ферментов светящихся бактерий» аналитической  iconПримерной программы дисциплины Компьютерное моделирование систем...
Срс) различного назначения, в том числе систем мобильной связи (смс) и систем радиодоступа (срд), а также обеспечить развитие...
Отчет по проекту №2 2/5309 «Моделирование процессов функционирования сопряженных ферментативных систем в клетке на примере ферментов светящихся бактерий» аналитической  iconРабочая программа по дисциплине опд. Ф. 08 Моделирование и оптимизация...
Курс «Моделирование и оптимизация технологических процессов» является прикладной наукой, занимающейся вопросами моделирования рациональных...
Отчет по проекту №2 2/5309 «Моделирование процессов функционирования сопряженных ферментативных систем в клетке на примере ферментов светящихся бактерий» аналитической  iconРабочая программа по дисциплине опд. Ф. 08 Моделирование и оптимизация
Курс «Моделирование и оптимизация технологических процессов» является прикладной наукой, занимающейся вопросами моделирования рациональных...
Отчет по проекту №2 2/5309 «Моделирование процессов функционирования сопряженных ферментативных систем в клетке на примере ферментов светящихся бактерий» аналитической  iconОтчет по проекту №38: Разработка рекомендаций по реализации Болонского...
Программы: Научно-методическое обеспечение функционирования и модернизации системы образования
Отчет по проекту №2 2/5309 «Моделирование процессов функционирования сопряженных ферментативных систем в клетке на примере ферментов светящихся бактерий» аналитической  iconКвантово-химическое моделирование нелинейно-оптических характеристик...
Работа выполнена в Учреждении Российской академии наук Институте органической и физической химии
Отчет по проекту №2 2/5309 «Моделирование процессов функционирования сопряженных ферментативных систем в клетке на примере ферментов светящихся бактерий» аналитической  iconТема Бактерии
Бактерии. Многообразие бактерий. Строение и жизнедеятельность бактерий. Размножение бактерий
Отчет по проекту №2 2/5309 «Моделирование процессов функционирования сопряженных ферментативных систем в клетке на примере ферментов светящихся бактерий» аналитической  iconНормальная физиология
Обучение системному подходу в процессе изучения физиологических механизмов и процессов, лежащих в основе функционирования органов...
Отчет по проекту №2 2/5309 «Моделирование процессов функционирования сопряженных ферментативных систем в клетке на примере ферментов светящихся бактерий» аналитической  iconПрограмма научного семинара " Моделирование и оптимизация бизнес процессов "
Программа предназначена для преподавателей, ведущих данную дисциплину, учебных ассистентов и студентов направления 080500. 68 Бизнес-информатика...
Отчет по проекту №2 2/5309 «Моделирование процессов функционирования сопряженных ферментативных систем в клетке на примере ферментов светящихся бактерий» аналитической  iconПрограмма предназначена для преподавателей, ведущих данную дисциплину,...

Отчет по проекту №2 2/5309 «Моделирование процессов функционирования сопряженных ферментативных систем в клетке на примере ферментов светящихся бактерий» аналитической  iconРабочая программа учебной дисциплины проектирование информационных...
Целью дисциплины является: изучение методологии структурного анализа, моделирование информационных систем в стандарте idef, проектирование...


Школьные материалы


При копировании материала укажите ссылку © 2013
контакты
100-bal.ru
Поиск