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"
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
Цель работы: изучить структурообразование G7F в ленгмюровских слоях на поверхности воды при сжатии и расширении, а также получить тонкие пленки G7F на твердых подложках.
Целью работы было изучение формирования ленгмюровских слоев и гидролитического разложения полилактида различной молекулярной массы на границе раздела жидкость-воздух при различных температурах.
Целью работы было изучить структурообразование и особенности гидролитического разложения сополимеров лактида и гликолида в ленгмюровских слоях при варьировании состава субфазы.
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.
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.
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.
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.
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.
В данной работе исследуются регуляторные элементы системы рестрикции-модификации KpnI при помощи классических и современных подходов.
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.
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.
Работа посвещена исследованию влияния добавления полилактида на характеристики частиц на основе амфифильного полилактид-б-полиэтиленгликоля (П(D,L)ЛА19-б-ПЭГ113).
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
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.
Целью работы является синтез конъюгата полиэтиленгликоль-б-полилактида (mPEG-PLА) с флуоресцентным красителем и получение на его основе меченых наночастиц и исследований in vivo.
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 ℃.
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
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.
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.
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.
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.
Целью данной работы является изучение процессов гидролитической деструкции гироидных скаффолдов различной геометрии на основе полилактида.
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.
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.
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.
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
В работе описано влияние редокс-медиатора 2,6-дихлорфенолиндофенола на систему фотобиотопливного элемента на основе цианобактерии Arthrospira platensis
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.
Работа посвящена исследованию структуры и свойств материалов на основе поливинилиденфторида
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.
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.
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.
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.
В данной работе приведен обзор основных методов по синтезу УНТ с разбором их преимуществ и недостатков
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.
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.
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.
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».
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.
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.
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.
В данной работе представлена эквивалентная электрическая схема ДЭС, при подборе параметров которой воспроизводится отклик системы электрод/электролит на поданный прямоугольный импульс напряжения.
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.
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 птицы. Данная разработка открывает новые горизонты в контексте сокращения использования антибиотиков и химических антимикробных средств в промышленном животноводстве.
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.
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.
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%.