Лаборатория нанобиотехнологии и биолюминесценции

Лаборатория проводит фундаментальные исследования, направленные на изучение: свойств и применимости наноалмазов взрывного синтеза в биомедицинских приложениях; строения люминесцентной системы и механизмов свечения высших грибов.

Основные направления

• Исследования физико-химических свойств наноалмазов детонационного синтеза и механизмов их взаимодействия с биомолекулами разных классов, включая биолюминесцентные молекулярные системы, с целью создания научно-методической базы конструирования новых наноматериалов и разработки новых нанотехнологий биологического и медицинского назначения: сорбенты для разделения и очистки биополимеров, средства адресной доставки веществ, диагностические тест-системы, энтеросорбенты, каталитические наносистемы детоксикации
• Изучение структурной организации люминесцентной системы и механизмов излучения светящихся высших грибов.

Основные достижения

• Разработаны способы получения модифицированных наноалмазов (МНА) с высокой коллоидной устойчивостью в дисперсионных средах, что открыло возможности био медицинских исследований с данными наночастицами
• Доказана применимость МНА как полифункционального адсорбента для эффективного экспресс выделения целевых белков из сложных белковых смесей
• Установлено, что МНА проявляют каталитическую активность в органических реакциях, благодаря чему появляется возможность их использования для дезактивации токсических соединений
• Установлено, что ферменты, иммобилизованные на МНА, проявляют каталитическую функцию – это создает предпосылки для конструирования новых средств медицинской и экологической аналитики. Впервые сконструированы многоразовые тест-системы биохимической диагностики мочевины, глюкозы и холестерина с помощью ковалентной пришивки ферментов на частицы МНА. Результаты испытаний in vitro свидетельствуют о применимости созданных систем для тестирования аналитов в сыворотке крови человека
• Показана применимость МНА как носителя в конструировании систем адресной доставки веществ (включая лекарственные) и основы для создания новых лечебных средств комбинированного и пролонгированного действия
• В исследованиях in vitro установлена: эффективная и избирательная адсорбция иммуноглобулинов (прежде всего, подклассов IgG) из сыворотки крови человека частицами МНА; эффективная адсорбция на МНА вирусных частиц из плазмы крови пациентов с вирусными гепатитами В и С. Это открывает перспективы создания новых медицинских средств для экстракорпорального гемодиализа и плазмафереза
• Из мицелия нескольких видов светящихся высших грибов (Armillaria borealis, Micena citricolor и Neonothopanus nambi) впервые выделена грибная люминесцентная система. Установлено, что система включает (как минимум) четыре компонента, обеспечивающих свечение in vitro: два компонента - соединения небелковой природы (низкомолекулярный субстрат реакции и НАДФН), еще одним небелковым компонентом является пероксид водорода; два других компонента - ферменты люминесцентной реакции. Установлено, что одним из предшественников субстрата люминесцентной реакции гриба N. nambi является гиспидин (hispidin). Установлено, что фермент, активирующий субстрат реакции в присутствии НАДФН, является гидроксилазой.

Сотрудники

Заведующий лабораторией Бондарь Владимир Станиславович доктор биологических наук главный научный сотрудник   bondvs@mail.ru