Конференции

66-я Всероссийская научная конференция МФТИ

Список разделов ИНБИКСТ - Секция НБИК-технологий

Секция принимает междисциплинарные научные работы в различных областях (биотехнология, биоинформатика, исследования живых систем, регенеративная медицина и клеточные технологии, биоэнергетика и водородная энергетика, естественнонаучные методы в гуманитарных исследованиях, физико-химические исследования полимерных материалов, обработка больших данных для решения научных задач, визуализация научных данных, робототехника и др.)

 

Формат проведения: Очно-дистанционный

Дата и место проведения: 03.04.2024 и 04.04.2024 в 16:00, НИЦ "Курчатовский институт"

  • Изучение эффективности технологии нейробиоуправления для достижения психофизиологического контроля

     

    Настоящая работа посвящена анализу факторов, влияющих на эффективность одной из технологий Мозг-Компьютер-Интерфейс - нейробиоуправления. Эта неманипулятивная персонализированная нейротехнология основана на принципе биологической обратной связи, предполагающая обучение психофизиологическому контролю в стрессовых ситуациях здоровых лиц и при реабилитации больных психосоматического спектра.

  • Получение функциональных производных природных хлоринов с оксиаминами

    В данной работе использовали сочетание фотодинамической (метиловый эфир пурпурина-18) и химиотерапий (1-аминоокси-3-пропанамин). В качестве белка мишени был выбран ODC (канцерогенез из-за накопления полиаминов). Результаты компьютерного моделирования подтвердили потенциальную возможность связывания полученного конъюгата с активным центром белка. Также наблюдали батохромный сдвиг (от 700нм до 705нм), что доказывает эффективность применения субстанции.

  • Разработка генетически кодируемых кальциевых индикаторов на основе яркого и фотостабильного зелёного флуоресцентного белка mBaoJin и тропонина С из колибри

    Активность нейронов сопровождается увеличением концентрации ионов кальция. Прижизненная регистрация нейронной активности возможна с помощью генетически-кодируемых кальциевых индикаторов (ГККИ). В данной работе разработан вариант генетически кодируемого кальциевого индикатора на основе яркого фотостабильного флуоресцентного белка mBaoJin и Са2+ -связывающего белка тропонина С небольшого размера и уменьшенной буферной емкости.

  • Разработка генетически кодируемого индикатора на изолейцин на основе зеленого флуоресцентного белка mNeonGreen и связывающего белка LIVBP

    Детекция незаменимых аминокислот важна для промышленного производства, сельского хозяйства и нейробиологии. В данной работе разработан сенсор на изолейцин с оптимальным дизайном на основе одного яркого мономерного циркулярно-пермутированного белка mNeonGreen в качестве флуоресцентной части и изолейцин-валин-лейцин-связывающего белка LIVBP.

  • Получение электропроводящих гелей на основе полипиррола и поливинилового спирта

    Целью работы было получение незамерзающих электропроводящих гелей с различным соотношением полипиррола и поливинилового спирта. Электропроводящие гели были получены по методике замораживания с использованием водно-спиртовых растворов.

  • Особенности гидролитического разложения полилактида биомедицинского назначения в объеме и на границе раздела фаз

    Целью работы является изучение процесса гидролитического разложения в жидких средах различного состава полилактида биомедицинского назначения в объеме изделий и модельных системах — ленгмюровских слоях мономолекулярной толщины.

  • Модификация оксида графена хитозаном для создания высокоэффективных «умных» жидкостей

    Данная работа посвящена получению и исследованию высокоэффективной низкоконцентрированной электрореологической жидкости (ЭРЖ) - "умной" суспензии, изменяющей свои механические свойства при приложении внешнего электрического поля. В качестве наполнителя был синтезирован оксид графена, модифицированный хитозаном, а дисперсионной средой служил полидиметилсилоксан. Полученная жидкость обладает выраженными ЭР свойствами и высокой эффективностью, а также демонстрирует способность к циклической работе.

  • Поиск и описание разнообразия, эволюции систем рестрикции-модификации в гипертермофильных бактериях и археях.

    Системы рестрикции-модификации (Р-М) – прокариотические системы, включающие в себя минимум два фермента: эндонуклеазу рестрикции (ЭР) и  ДНК метилтрансферазу (МТаза). ЭР активно используются в генной инженерии и биотехнологии. В некоторых экспериментах необходимы термостабильные ЭР. Цель работы - изучение систем Р-М в 3 родах гипертермофилов. В изученных нами гипертермофилах обнаружено 44 ЭР типа II, потенциально интересных для генной инженерии.

     

  • Структурообразование карбосиланового дендримера с фторированной оболочкой на поверхности жидкости и твердых подложек

    Цель работы: изучить структурообразование G7F в ленгмюровских слоях на поверхности воды при сжатии и расширении, а также получить тонкие пленки G7F на твердых подложках.

  • Полилактид различной молекулярной массы в ленгмюровских слоях на границе раздела жидкость-воздух

    Целью работы было изучение формирования ленгмюровских слоев и гидролитического разложения полилактида различной молекулярной массы на границе раздела жидкость-воздух при различных температурах.

  • Гидролитическое разложение сополимеров лактида и гликолида на поверхности жидкости

    Целью работы было изучить структурообразование и особенности гидролитического разложения сополимеров лактида и гликолида в ленгмюровских слоях при варьировании состава субфазы.

  • Влияние термостатирования на реологические и оптические свойства водных суспензий производных графена

    Работа посвящена реологическим свойствам водных суспензий оксида графена, подвергнутых контролируемому термостатированию. Определены вязко-упругие свойства полученных гидрозолей ОГ, плотность суспензий и плотность наполнителя, установлены значения порогов перколяции, получены спектры оптического и УВ- поглощения суспензий.  Результаты работы подтверждают, что на вязкоупругие характеристикики гидрозолей ОГ оказывает существенное влияние стереохимическое положение активных групп.

  • Система для накопления электрической энергии на основе электропроводящих гидрогелей и водорастворимых белков

    Изготовление аккумуляторов из биосовместимых материалов представляет значительный интерес для развития систем хранения заряда. В данной работе продемонстрирована возможность сборки системы для накопления электрической энергии. В качестве электродов использовался полимерный гидрогель, полученный из производного политиофена, а в электролит добавлены различные водорастворимые белки. Также была рассчитана электрическая емкость полученной ячейки.

  • Морфология, структура и свойства нетканых материалов на основе смесей полиамида и полилактида

    Целью данной работы является получение и характеризация нетканых материалов на основе смесей полиамида-6 и полилактида. Материалы получали методом электроформования из растворов в гексафторизопропаноле, который является единственным растворителем, пригодным для обоих полимеров.

  • Комплексы тербия-161 с селективно направленными лигандами простатического специфического мембранного антигена

    Исследование включает синтез комплексов тербия с конъюгатами на основе DOTA и мочевины, направленными на маркер рака предстательной железы (РПЖ) — ПСМА. Комплексы продемонстрировали стабильность в различных средах, включая сыворотку бычьей крови. Наиболее стабильный конъюгат перспективен для доклинических исследований эффективности терапии РПЖ с использованием 161Tb с минимальными побочными эффектами.

  • Разработка нейронной сети управления суставом с одной степенью свободы.

    В настоящем исследовании разработана сеть управления сенсорного контроля сустава с одной степенью свободы при использовании модели нейрона Ижикевича. Для моделирования использовался пакет brain2 языка программирования Python. В дальнейшем планируется использование сети в качестве элемента системы управления биоморфных шагающих роботов.

  • Изучение регуляторных элементов системы рестрикции-модификации KpnI

    В данной работе исследуются  регуляторные элементы системы рестрикции-модификации KpnI при помощи классических и современных подходов.

  • Диагностика наноразмерных пленок 3d-металлов методом оже-электронной спектроскопии для аттестации синтеза биосовместимых мембран

    Были синтезированы тонкие пленки 3d-металлов (Co, Cr, Ti), подложка - монокристаллический кремний. Методом оже-электронной спектроскопии, совместно с профилированием ионами аргона малых энергий, исследовали качественный и количественный состав пленок. Методом АСМ измеряли глубину профилирования с помощью медной маски. Благодаря этому становится возможным определение средней скорости распыления тонких пленок. Были построены зависимости распределения химических элементов от глубины профилирования.

  • Создание ячейки-термостата для исследования живых нейронных сетей методом сканирующей капиллярной микроскопии

    В данной работе представлены результаты исследования по созданию термостатируемой ячейки для исследования живых нейронных сетей in vitro, показаны различные конструкции ячеек, рассмотрены нюансы их конструирования, достоинства и недостатки, произведена оценка чувствительности измерительных методик.

  • Получение и исследование комбинированных частиц из полимеров на основе лактида

    Работа посвещена исследованию влияния добавления полилактида на характеристики частиц на основе амфифильного полилактид-б-полиэтиленгликоля (П(D,L)ЛА19-б-ПЭГ113).

  • Фрагментация митохондрий в дрожжах, экспрессирующих α-синуклеин

    Болезнь Паркинсона является сложным многофакторным заболеванием, перспективной стратегией его исследования является постепенное упрощение моделей, в том числе использование дрожжевых моделей. Данная работа посвящена созданию нового модельного организма на основе дрожжей Yarrowia lipolytica для изучения влияния α-синуклеина на биоэнергетику клеток.

  • Гидролитическое разложение линейных и разветвленных блок-сополимеров этиленоксида и лактида на межфазных границах при варьировании состава субфазы

    Гидролитическое разложение линейных и разветвленных блок-сополимеров этиленоксида и лактида на межфазных границах при варьировании состава субфазы

  • Мониторинг безопасности, прогнозирование и минимизация риска железнодорожного транспортирования опасных грузов в условиях СВО

    Работа посвящена созданию модели для оценки риска железнодорожного транспортирования опасных грузов с применением сетей Байеса. Построение сетевой модели выполнялось в ПК «GeNIe Modeler» на основе  статистики железнодорожных аварий за последние несколько лет и экспертного мнения. Результат расчета - вероятность возможной аварии на железной дороге, что может помочь в ее прогнозировании и предотвращении. 

  • Разработка флуоресцентно-меченых наночастиц на основе полиэтиленгликоль-б-полилактида для исследований in vivo

    Целью работы является синтез конъюгата полиэтиленгликоль-б-полилактида (mPEG-PLА) с флуоресцентным красителем и получение на его основе меченых наночастиц и исследований in vivo.

  • Исследование механических свойств пористых гироидных скаффолдов на основе полилактида в условиях ускоренной гидролитической деструкции/PCL/HA

    В данной работе исследуется изменение механических свойств гироидных скаффолдов на основе полилактида с различной пористостью (50-66%) в процессе ускоренной (55 ℃) гидролитической деструкции. Образцы в форме призм  изготовлены с применением экструзионной 3D-печати и испытаны в соответствии с ГОСТ 4651-2014 при 37 ℃.

  • Получение высокопоритсых материалов на основе хитозана методом лиофилизации: основные принципы и структура материалов

    В данной работе проводится изучение кинетики заморозки полимерных растворов на основе хитозана и структуры получаемых из них высокопористых материалов. Исследование проводится для разработки методики создание трехмерных каркасов для тканевой инженерии и регенеративной медицины, которые будут повторять структуру и свойства нативной ткани

  • Система хитозан-фикоцианин как перспективная основа для создания покровных ранозаживляющих материалов

    В последнее время появляется все больше исследований, посвященных поиску безопасных и эффективных ранозаживляющих материалов. Полимерным носителем в таких покрытиях часто выступает хитозан – производное хитина. Активным агентом может служить С-фикоцианин (С-ФЦ), пигмент-белковый комплекс цианобактерий. Он оказывает комплексное действие на всех стадиях ранозаживления. Цель данной работы -  исследование процессов введения и выхода С-ФЦ из полимерной матрицы на основе хитозана.

  • Исследование сорбции микроводоросли Tetradesmus obliquus неткаными материалами на основе льна для борьбы с эвтрофикацией водоемов

    На протяжении последних 50 лет одной из наиболее сложных глобальных экологических проблем является эвтрофикация, которая оказывает неблагоприятное воздействие на водные экосистемы. В рамках работы изучали сорбционные свойства и прочностные характеристики нетканых целлюлозосодержащих материалов для выявления возможности их применения в борьбе с эвтрофикацией водоемов.

  • Полиуретановые/н -октадекановые микрокапсулы с фазовым переходом

    В данной работе мы инкапсулировали н-октадекан в полиуретановые капсулы (ПУ) путем полимеризации полиметиленполифениленизоцианата и полиэтиленгликоля и изучили, как различное количество н-октадекана влияет на формирование оболочки, структуру капсулы, теплоаккумулирующие свойства.

     

  • Влияние способа переработки поливинилиденфторида на физические свойства материала

    Стимул-чувствительные материалы имеют большой потенциал для применения в качестве актуаторов мягких роботизированных устройств. Поливинилиденфторид (ПВДФ) обладает электрострикционной активностью, причем величина отклика зависит от относительного содержания высокополяризованных кристаллитов в материале, что непосредственно связано со способом переработки полимера.  Работа направлена на изучение физических свойств материалов на основе ПВДФ в зависимости от условий их получения. 

  • Исследование ускоренной гидролитической деструкции биоразлагаемых гироидных скаффолдов на основе полилактида

    Целью данной работы является изучение процессов гидролитической деструкции гироидных скаффолдов различной геометрии на основе полилактида.

  • Яркий и стабильный мономерный зеленый флуоресцентный белок, полученный из StayGold

    В этой работе мы сообщаем о разработке мономерного варианта StayGold, названного mBaoJin, который сохраняет полезные свойства своего предшественника и при этом служит в качестве метки для структурных белков и мембран, а так же о получении его кристаллической структуры.

  • Ассоциативная память в спайковой нейронной сети с фазоселективной синаптической пластичностью

    Рассмотрена модель спайковой нейронной сети, поддерживающая функцию ассоциативной памяти для хранения и извлечения информации из зашумленных сигналов. Информация в такой спайковой сети может быть закодирована через относительную фазу импульса, поэтому для точной настройки фазы в сеть включена фазоселективная синаптическая пластичность. Работа сети продемонстрирована на бинарных изображениях, закодированных с помощью синфазных и противофазных значений фазы спайков нейронных осцилляторов.

  • Исследование влияния концентрации стабилизатора на параметры наночастиц поли(D,L-лактида-со-гликолида) для получения на их основе средств доставки лекарств адресного действия

    Данная работа посвящена исследованию зависимости физико-химических свойств ПЛГА наночастиц, стабилизированных поливиниловым спиртом, на всех этапах их получения от концентрации водной фазы. Обнаруженные зависимости позволили установить оптимальное соотношение сополимер:стабилизатор, обеспечивающее формирование стабильных наноразмерных частиц с малым индексом полидисперсности и воспроизводимыми характеристиками.

  • Метод автоматической классификации испытуемых с шизофренией по степени тяжести заболевания на основе данных фМРТ

    Целью настоящего исследования является разработка метода для автоматического разделения больных испытуемых на 2 категории, соответствующих тяжелой и легкой форме болезни, по данным фМРТ. Для оценки тяжести болезни использованы 4 различных психиатрических шкалы оценки состояния. Классификация проводилась по 24 алгоритмам машинного обучения. В исследовании принимало участие 22 испытуемых. Результирующая точность классификации составила от 64% до 90% в зависимости от шкалы

  • Повышение эффективности фотобиотопливного элемента путем добавления в анодную камеру медиатора 2,6-дихлорфенолиндофенола

    В работе описано влияние редокс-медиатора 2,6-дихлорфенолиндофенола на систему фотобиотопливного элемента на основе цианобактерии Arthrospira platensis

  • Применение алгоритмов машинного обучения при разработке тканеимитирующих фантомов мягких биологических тканей

    В данной работе предложен подход к определению параметров упругости тканеимитирующих фантомов на примере гидрогелей из полиакриламида. Алгоритм машинного обучения «случайный лес» был использован с целью прогнозирования механических свойств тканеимитирующих фантомов. Результаты работы алгоритма были валидированы на основе данных, не использованных при обучении, а также на данных натурных экспериментов.

  • Исследование механических и электрических свойств пленок поливинилиденфторида

    Работа посвящена исследованию структуры и свойств материалов на основе поливинилиденфторида

  • Расчетно-экспериментальное исследование ползучести и релаксации напряжений в пористых скаффолдах на основе поликапролактона для регенеративной медицины

    В работе предложены подходы к описанию вязкоупругого поведения пористых имплантатов на основе поликапролактона. Использованы подходы, основанные на теории наследственности Больцмана-Вольтерра, и альтернативные – основанные на структурных реологических моделях.

  • Работа ферментного биотопливного элемента в цереброспинальной жидкости лабораторной крысы

    В настоящей работе был создан ферментный биотопливный элемент (ФБТЭ) с высокоэффективным анодом на основе аминированного графена и глюкозооксидазы и с катодом, модифицированным электропроводящим полимером и наночастицами платины. Полученный ФБТЭ был успешно имплантирован в цереброспинальную жидкость в голову крысы. По результатам электрохимических измерений максимальные значения удельной мощности и потенциала открытой цепи составили 95,4 мкВт/см2 и 465 мВ, соответственно.

  • Оценка биосовместимости магнитоэлектрических нанокомпозитов на основе ПВДФ для биомедицинских приложений

    Восстановление нервной ткани - сложный процесс в связи с ее ограниченным потенциалом регенеративных способностей. Поэтому внимание исследователей направлено на разработку биосовместимых материалов, которые позволят упростить процесс регенерации. Для решения этой задачи используются субстраты на основе пьезоэлектрического полимера - поливинилденфторида. Данное исследование посвящено анализу влияния магнитоэлектрических нанокомпозитов на основе ПВДФ на жизнеспособность нейрональных клеток. 

  • Электропроводящие высокопористые композиты для биомедицинских применений.

    Разработан метод получения высокопористых электропроводящих композитов на основе ацетата целлюлозы с добавлением терморасширенного графита (ТРГ) и аминированного графена: от 1 до 40% от массы полимера. Структуру и электрофизические характеристики полученных композитов исследовали методами сканирующей электронной микроскопии и широкополосной импедансной спектроскопии. По результатам механических испытаний построены графики зависимости модуля Юнга от концентрации ТРГ и аминированного графена.

  • Обзор методов получения углеродных нанотрубок

    В данной работе приведен обзор основных методов по синтезу УНТ с разбором их преимуществ и недостатков

  • Влияние условий проведения реакции аминолиза на механические свойства пористых скаффолдов из поли(L-лактида)

    В рамках работы рассмотрено влияние условий проведения поверхностной модификации этилендиамином на механические свойства высокопористых скаффолдов из полилактида. Установлено, что в результате аминолитической деструкции при увеличении концентрации этилендиамина и росте времени обработки происходит значительное снижение предела прочности и увеличение хрупкости обрабатываемых образцов.

  • Разработка панели MICplex для обнаружения коррозионно-активных форм микроорганизмов на основе мультиплексного ПЦР-тестирования с гибридизационно-флуоресцентной детекцией

    В работе рассмотрены аспекты разработки молекулярно-генетической панели MICplex для количественного обнаружения коррозионно-активных микроорганизмов (КАМ). В качестве кадидатов для определения были отобраны доминирующие штаммы КАМ, обладающие наибольшей коррозионной активностью. Панель позволяет идентифицировать до шести мишеней КАМ в образцах, взятых на объектах добычи, транспортировки и хранения нефти, методом мультиплексной ПЦР с гибридизационно-флуоресцентной детекцией. 

  • Биоразлагаемые сополимеры молочной кислоты и этиленгликоля с концевыми группами, модифицированными метакриловым ангидридом, для 3D-биопринтинга

    Технология трехмерной биопечати представляет собой современный метод биомедицинской инженерии, который позволяет создавать сложные структуры тканей и органов с использованием биосовместимых материалов. Существует множество способов трехмерной биопечати с использованием гидрогелей. В процессе синтеза были получены блок-сополимеры с различными степенями полимеризации соответствующих блоков.

  • Активные тельца включения, синтезируемые на основе платформы L6KD-SUMO в клетках Escherichia coli, защищают целевую молекулу от протеолиза

    Наиболее сложным этапом современного производства рекомбинантных белков и пептидов является очистка целевого продукта. Технология активных телец включения (АТВ), реализованная в клетках Escherichia coli, призвана упростить этот этап и снизить его себестоимость. В настоящей работе мы показали, что АТВ эффективно формируются с модифицированным глюкагоноподобным пептидом 1 человека R34-GLP-1(7-37) - основой при изготовлении лекарственной субстанции «Лираглутида».

  • Изменения объема рабочей памяти как маркер ухудшения когнитивного здоровья пожилых

    Одним из маркеров когнитивных ухудшений во время старения, которые впоследствии могут привести к развитию нейродегенеративных заболеваний, является рабочая память  - когнитивная функция, отвечающая за кратковременное хранение и обработку информации. Целью исследования является проверка гипотезы, что при старении происходит уменьшение объема рабочей памяти, при этом с разностью скоростью для каждого ее компонента.

  • Керамика из трикальцийфосфата, допированная катионами стронция, гадолиния и меди для нанесения покрытий на имплантаты

    Целью данной работы являлись синтез и характеризация катионзамещенных фосфатов кальция для изготовления керамических мишеней и в последствии их использование для нанесения покрытий на титановые имплантаты. 

    Внедрение ионов с антибактериальными свойствами (Cu2+, Gd3+, Sr2+) в структуру ТКФ может придать керамике из них антибактериальную активность и дополнительно увеличить резорбируемость керамики в условиях организма.

  • Влияние параметров гироидной поверхности на проницаемость скаффолдов: численный эксперимент

    В данной работе исследовано влияние параметров гироидной поверхности на проницаемость клеточных каркасов-скаффолдов в численном эксперименте с применением методов вычислительной гидродинамики в программном обеспечени ANSYS CFX. На основе численного анализа были определены значения проницаемости по закону Дарси. По результатам расчета выбраны геометрии скаффолдов, для которых проницаемость соответствует проницаемости нативной губчатой костной ткани.

  • Разработка эквивалентной электрической схемы ДЭС кардиоэлектродов для анализа электрохимических свойств их покрытий, нанесенных плазменными методами

    В данной работе представлена эквивалентная электрическая схема ДЭС, при подборе параметров которой воспроизводится отклик системы электрод/электролит на поданный прямоугольный импульс напряжения.

  • Математическое моделирование вязкоупругого поведения полиуретана, изготовленного с применением экструзионной 3D-печати

    Рассмотрены 3 структурные реологические модели для описания вязкоупругого поведения полиуретана: модель Зенера, модель Бюргерса и обобщенная модель Максвелла. Испытания на одноосное сжатие проведены до значений деформаций 50% при 5 различных скоростях деформирования: 0.12 мм/мин, 1.2 мм/мин, 12 мм/мин, 60 мм/мин, 120 мм/мин. Предложена методика идентификации параметров вязкоупругости для каждой модели на основе опытных данных. Проведена экспериментальная верификация полученных результатов.

  • Оценка эффективности перспективной платформы модифицированного шунгитового минерала для создания кормовых добавок нового поколения с использованием метагеномных подходов и нейросетевого математического моделирования

    Работа посвещена исследованию уникальных антимикробных и пребиотических свойств модифицированного шунгитового минерала в виде перспективной платформы для создания кормовых добавок нового поколения, направленных на поддержание здоровья и увеличение продуктивнных качеств сельскохозяйственной птицыДанная разработка открывает новые горизонты в контексте сокращения использования антибиотиков и химических антимикробных средств в промышленном животноводстве. 

  • Концепция математической модели процесса биоразложения парацетамола

    В работе исследовался процесс биоразложения парацетамола штаммом бактерий Staphylococcus sciuri DPP1 методами математического моделирования. Были выявлены характерные особенности процесса и предложена схема его протекания через образование промежуточного метаболита, лимитирующего процесс разложения парацетамола. Построена математическая модель, описывающая данные закономерности. Определены значения констант модели и зависимости её параметров от исходной концентрации парацетамола в среде.

  • Методика решения оптимизационной задачи определения параметров модели процесса биоразложения сульфаниламидных антибиотиков

    В работе исследовался процесс биоразложения сульфаметоксазола методами математического моделирования. Были выявлены характерные особенности протекания процесса: наличие неразлагаемого остатка сульфаметоксазола, отсутствие лаг-фазы, зависимость кинетики процесса от концентрации сульфаметоксазола. Построена математическая модель, описывающая данные закономерности процесса. Определены значения констант модели и зависимости её параметров от концентрации сульфаметоксазола.

  • Исследование влияния стереоизомерного состава полилактида на его теплофизические характеристики и гидролитическую деградацию

    Целью данной работы является ииследование зависимости свойств материалов на основе поли(L-лактид-со-D-лактида) от содержания мономерных звеньев D-формы. В работе ииследовались полимеры с содержанием звеньев D-формы 0-5%.