Конференции

64-я Всероссийская научная конференция МФТИ

Список разделов ФБМФ - Секция физики и аналитики живых систем

Основные научные направления секции: биофизика, аналитические методы анализа, биологическая и медицинская физика и механика органов и тканей, разработка медицинских приборов и изделий

  • Влияние матриксного белка М1 вируса гриппа А на структуру мембраны

    В работе изучено влияние матриксного белка M1 вируса гриппа А на свойства мембраны в зависимости от ее липидного состава, концентрации белка и наличия градиента pH через мембрану на модели гигантских однослойных везикул методом флуоресцентной микроскопии.

  • Реконструкция экспериментов G. von Békésy о динамике восприятия звука человеком (аналитическое решение)

    Суть работы заключается в аналитическом решении проблемы определения верхней границы воспринимаемого диапазона частот. Авторами получена зависимость порогового значения верхней границы воспринимаемых частот от возраста человека.

  • Реконструкция экспериментов G. von Bekesy о динамике восприятия звука человеком (графическое решение)

    Суть работы заключается в геометрическом решении проблемы определения верхней границы воспринимаемого диапазона. Авторами графически проиллюстрирована зависимость порогового значения верхней границы воспринимаемых частот от возраста человека.

  • Реконструкция представлений G. von Békésy о первичном распределении слуховых рецепторов по воспринимаемым частотам

    В данной работе получена теоретическая модель распределения координат слуховых рецепторов в органе Корти по воспринимаемым ими частотам звука, с реконструкцией экспериментов Бекеши.

  • Исследование деградации матриксов, изготовленных электроспиннингом, при инкубации в растворе Фентона и фосфатно-солевом буфере

    Целью данной работы было исследование кинетики деградации электроформованных матриксов, изготовленных из полидиоксанона, полилактида и смеси полилактида с желатином.

  • Разработка модели человеческой желудочковой ткани с учетом морфологии

    В данной работе описано создание двумерной модели сердечной ткани человека с учетом морфологии клеток. Модель планируется использовать для выявления параметров ткани, соответствующих аритмогенности. Планируется адаптировать модель в соответствии с данными пациента, что даст возможность предсказывать параметры возникновения аритмий для конкретного человека, фактически делая модель пациент-специфичной. Таким образом, возможно использование для диагностики и выведения препаратов на рынок. 

  • Определение уровня гомокарнозина и кислотности внутриклеточной среды в зрительной коре человека при активации

    Сигналы ЯМР Гомокарнозина (Нс) и гамма-аминомасляной кислоты (ГАМК) отличаются только наличием в спектре Hc резонансных линий протонов имидазольной группы в низкопольном диапазоне, т.к молекула Hc содержит молекулу ГАМК. Используя сигнал Hc при δ = 7м.д. можно определить значение pH и получить более точную оценку сигнала ГАМК при δ = 3м.д. В данной работе оцениваются уровни Hc и pH в ответ на зрительную стимуляцию, а также вклад сигнала Hc в пик при δ = 3м.д.

  • Катионизация in situ с последующей сублимацией MALDI-матрицы для определения липидного состава тканей головного мозга.

    Исследована катионизация in situ срезов головного мозга крысы с использованием солей лития и аммония, а также зависимость качества спектра от времени рекристаллизации нанесенной на образец матрицы MALDI. Молекулярная деконволюция in situ в сочетании с этапом рекристаллизации после сублимации матрицы заметно улучшила чувствительность и отношение S/N. Следовательно, метод матричной лазерной десорбции/ионизации (MALDI-MSI) может быть применён для идентификации биомаркеров заболеваний.

  • Моделирование фиброза как субстрата для фибрилляции предсердий

    Данное исследование направлено на разработку прогностической модели предсердий пациента для поддержки принятия решений о лечении фибрилляции предсердий, её раннем диагностировании и хирургическом вмешательстве. Задача данного исследования минимизировать риски при ишемической болезни сердца, связанной с фиброзом, приводящим к фибрилляции предсердий.

  • Моделирование регенерации постинфарктного рубца при заместительной клеточной терапии

    Заместительная клеточная терапия является передовой технологией лечения сердечно-сосудистых заболеваний. В представленной работе мы предлагаем принципиально новый подход к лечению постинфарктного рубца: интрамиокардиальная инъекция кардиомиоцитов на фрагментах волокнистого биоматериала. Результаты экспериментов по аутотрансплантации кардиомиоцитов демонстрируют превосходство нашего метода доставки клеток по сравнению с обычными инъекциями в условиях in vitro и in silico.

  • Роль низкоинтенсивного лазерного излучения(632,8 нм) в свободно-радикальных процессах при эндотоксическом шоке

    При профилактике и лечении ряда патологических состояний с помощью низкоинтенсивного лазерного излучения подбор доз часто происходит эмпирически, так как не известен акцептор излучения. Акцепторами, по фотодинамической теории действия лазерного излучения, могут быть эндогенные порфирины. Целью данной работы было исследование роли эндогенных порфиринов при действии лазерного излучения (632,8 нм, 1,5 Дж/см2) на свободно-радикальные процессы в крови крыс при экспериментальном эндотоксическом шоке.

  • Интенсивность инкапсуляции карбоксилированных флуоресцентных наночастиц как маркер метастатического потенциала клеток рака молочной железы.

    Разработка и валидация экспресс-теста ин витро, использующего автоматизированную мультипараметрическую обработку цифровых изображений инкапсулированных наносфер фиксированного размера,  для оценки склонности клеток РМЖ к метастазированию.

  • Методика количественного определения терапевтических препаратов при помощи прямого масс-спектрометрического анализа с использованием пористых пробоотборников

    В данной работе рассматриваются пористые пробоотборники для прямого масс-спектрометрического анализа, и проводится их сравнение с существующими методами прямой ионизации. В рамках исследуемого метода была подтверждена возможность детектирования различных биомолекул, в том числе лекарственных препаратов в концентрациях ниже терапевтического диапазона. Это делает возможным применение метода в клинической диагностике.

  • Повышение эффективности протонной терапии за счет радиосенсибилизирующего действия соединений бора на злокачественные клетки

    Значительно увеличить эффективность методов лучевой терапии может применение радиосенсибилизаторов. Для протонной терапии за счет ядерной реакции захвата протонов на изотопе 11B с образованием α-частиц предполагается увеличение поглощенной дозы в опухолевой мишени. Данная работа направлена на выявление радиосенсибилизирующих свойств соединений бора при облучении злокачественных клеток in vitro протонами на пике Брэгга.

  • Диффузионно-взвешенная магнитно-резонансная томография в планировании стереотаксического облучения патологии головного мозга

    Реализовано программное обеспечение MRDiffusionImaging, оснащенное уникальным набором инструментов работы с диффузионными изображениями, позволяющих визуализировать распределение физических параметров диффузии в виде карт, кластеризировать и сегментировать мишень на области с разной функциональностью с целью уточнения объёмов морфологических изменений и клинического объёма облучения, а также визуализировать тракты белого вещества для оптимизации дозовой нагрузки на нормальные ткани.

  • Исследование влияния гематокрита и динамической вязкости крови на адгезию тромбоцитов в условиях скоростей тока крови, характерных для сосудов артериального русла человека

    Результаты данного исследования планируется использовать для оценки активности пристеночного тромбообразования у пациентов с низкими и высокими уровнями гематокрита. Это будет способствовать уточнению прогноза развития кровотечения у людей пожилого возраста и пациентов с онкологическими заболеваниями при изменении параметров гемопоэза и неизменных характеристиках плазменного гемостаза.

  • Осцилляции формы липидной нанотрубки в критических режимах и ионный транспорт

    Показано, что форма липидной нанотрубки (НТ) способна изменяться под действием как электрических, так и гидростатических сил, вызывающих ионные потоки через просвет НТ. Исследован нестабильный режим формы НТ. Вблизи нестабильного режима транспортные силы вызвали значительные изменения геометрии НТ, как стохастические, так и периодические. Периодические колебания были связаны с проходом везикулярных пузырьков вдоль оси НТ. Колебания параметрически контролировались электрическим полем.

  • Корреляционный анализ протеомов микроорганизмов

    Метаболизм бактерий регулируется на всех возможных уровнях: транскрипционном, трансляционном и посттрансляционном. В связи с тем, что на сегодняшний момент имеется большое количество накопленных масс-спектрометрических данных по разным биологическим объектам, целью данной работы являлось обнаружить взаимосвязи между представленностью белков и предположить, какие белки могут являться «кором» для жизнедеятельности и регуляции клетки.



  • Влияние амфипатических пептидов на слияние жидко-упорядоченных доменов в липидных мембранах

    В рамках классической теории упругости липидных мембран изучено влияние амфипатических пептидов, адсорбированных на мембрану, на энергетический барьер слияния жидко-упорядоченных липидных доменов.

  • Исследование влияния тяжелых заряженных частиц на клетки линии HEK-293

    Недостатком использования тяжелых заряженных частиц в онкологии является их фрагментация на осколки. Вследствие этого возрастает доза, которую получают здоровые ткани. Целью данного исследования является изучение выживаемости клеток линии HEK-293 после действия ионизирующего излучения разного качества. Установлена относительная биологическая эффективность действия ионов12С при однократном облучении на нормальных клетках линии HEK-293.

  • Закономерности синергического взаимодействия плотноионизирующего излучения с доксорубицином на клетках гепатокарциномы линии HUH-7

    В рамках экспериментальной работы выявлены некоторые закономерности синергического взаимодействия плотноионизирующего излучения с доксорубицином на культуре опухолевых клеток человека. При сочетанном действии ионов 12С и доксорубицина наблюдается синергическое взаимодействие двух факторов на клетках гепатокарциномы линии HUH-7.

  • Математическое моделирование гидродинамической активации тромбоцитов в катетерах для гемодиализа

    В данной работе методами вычислительной гемодинамики было проанализировано влияние биомеханических параметров катетера для гемодиализа на уровень гидродинамической активации тромбоцитов для составления рекомендаций по минимизации тромбообразования при гемодиализе.

  • Влияние стеролов на стабильность бислойных липидных мембран

    В данной работе исследовалось среднее время жизни бислойных липидных мембран, состоящих из синтетического аналога липидов архей 1,2-дифитаноил-sn-глицеро-3-фосфохолина (DPhPC) и бактериального липида 1,2-диолеоил-sn-глицеро-3-фосфохолин (DOPC) методом электропорации. 

  • Cascade extraction of Black soldier fly larvae fat enriched the antibacterial activities against fish pathogens A. hydrophila and A. salmonicida

    In this study, we applied three consecutive extractions of the same biomass of Hermetia illucens larvae fat using the acidic water–methanol solution. The third extract AWME3 was the most potent among other sequential extracts. For the first time, we demonstrated the high dose-dependent antibacterial activity of each SE against Aeromonas spp., especially MDR A. salmonicida Free fatty acids, and fatty acids derivatives were the major constituents in AWME3. 

  • Связь осцилляторной активности субталамического ядра с выраженностью нарушений двигательного контроля у пациентов с болезнью Паркинсона

    Микроэлектродная регистрация во время операции глубинной стимуляции мозга (DBS) пациентам с болезнью Паркинсона позволяет изучать частотные характеристики нейронной активности ядер базальных ганглий. Результаты данной работы показывают, что ритмическая нейронная активность субталамического ядра в частотном альфа-диапазоне играет непосредственную роль в двигательном контроле, а также в формировании двигательных нарушений у пациентов с болезнью Паркинсона.

  • Применение метода электроокулографии для проведения теста импульса головы: сравнение с методом видеоокулографии

    В работе проводилось пилотное исследование по сравнению двух методов окулографии при проведении теста импульса головы: электроокулографии и видеоокулографии.

  • Анализ тромбообразования в микрофлюидной модели поврежденного сосуда

    В данной работе изучалась динамика тромбообразования в новой микрофлюидной модели поврежденной артериолы. Из полученных данных следует что, в разработанной модели наблюдается преимущественно формирование окклюзивных тромбов за времена порядка 10 минут.

  • Экспериментальная модель оптического биопейсмейкера

    В данной работе исследуется модель оптического биопейсмейкера как модельного подхода к лечению нарушений ритма сердца. Изучается вопрос выживаемости и способности образования функциональных электрофизиологических связей с кардиомиоцитами   неонатальной культуры кардиомиоцитов крысы, в которую интегрировались клетки светочувствительной линии кардиомиоцитов ChR2-HL-1.


  • Снижение пролиферации опухолевых клеток под действием низкотемпературных плазменных струй

    В данной работе представлен один из новых и перспективных способов физического воздействия на опухоль, позволяющий селективно уничтожать только опухолевые клетки - использование низкотемпературных плазменных струй. В настоящее время эффект и механизм действия данного фактора изучен не до конца, на чем и основана цель настоящей работы.

  • Использование сигналов метаболитов в 1Н-МР спектре для измерения кривой BOLD ответа на короткий зрительный стимул

    В данной работе впервые получена динамика BOLD-ответа при помощи измерения параметров ЯМР-сигналов наиболее интенсивных метаболитов в поле 3Т одновременно с уровнями основных нейромедиаторов головного мозга в ответ на короткий зрительный стимул. Данные измерения позволяют сопоставить локальную нейронную активность (охарактеризованную при помощи BOLD-сигнала) с изменением церебральных метаболитов (в том числе нейромедиаторов, глутамата и ГАМК) в этой области.  

  • Разработка модели устройства со сменными биокартриджами для экстракорпоральной печеночной заместительной терапии

    В рамках представленной работы мы разрабатываем модельное устройство, содержащее культуру гепатоцитов, выращенную in vitro, и выполняющее функцию “искусственной печени”. Культура гепатоцитов располагается в сменном биокартридже для того, чтобы поддерживать непрерывную функциональность органа. На базе данной модели планируется создание пациент-специфичного портативного устройства для использования в качестве заместительной печеночной терапии у человека.

  • Коллективная динамика рецепторов при активации клеток крови

    Известно, что в основе клеточного узнавания лежит образование кластеров клеточных рецепторов при контакте с лигандами. Конкретные механизмы, приводящие к росту таких рецепторных кластеров, активно обсуждается. Одним из перспективных направлений описания перехода «отдельные рецепторы-рецепторный кластер» является подход на основе теории гетерогенной нуклеации. В докладе обсуждается какие именно свойства лигандов могут эффективно изменять энергетический порог нуклеации.

  • Создание структурной схемы информационно-измерительного канала измерения уровня глюкозы в крови методом ближней инфракрасной спектроскопии

    В данной работе решаются такие задачи, как патентный анализ методов неинвазивного анализа уровня глюкозы в крови, разработка и описание структурно-функциональной схемы информационно-измерительного канала измерения уровня глюкозы в крови неинвазивным методом, а также блок-схемы алгоритма работы устройства.

  • Универсальность метода экстракции жирных кислот из жира личинки мухи «Черная львинка», подтвержденная методом газо-жидкостной хроматографии

    В работе доказана универсальность разработанного биотехнологического способа, позволяющего получать препарат на основе жира личинки мухи «Черная львинка» с выраженной антимикробной активностью против бактериальных патогенов, устойчивых к антибиотикам, независимо от качества исходного сырья для его получения.