ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ Учреждение НАУКИ
ИНСТИТУТ БИОФИЗИКИ СИБИРСКОГО ОТДЕЛЕНИЯ
РОССИЙСКОЙ АКАДЕМИИ НАУК
(ИБФ СО РАН)
УТВЕРЖДАЮ:
директор ИБФ СО РАН
академик РАН
________________А.Г. Дегерменджи
1 февраля 2015 года
ОТЧЕТ
О НАУЧНОЙ И НАУЧНО-ОРГАНИЗАЦИОННОЙ
ДЕЯТЕЛЬНОСТИ ЗА 2014 г.
Красноярск, 2015
Оглавление
стр.
1.
|
ЕЖЕГОДНЫЕ СТАТИСТИЧЕСКИЕ ДАННЫЕ
|
3
|
2.
|
АННОТИРОВАННЫЙ ПЕРЕЧЕНЬ ВАЖНЕЙШИХ РЕЗУЛЬТАТОВ ИССЛЕДОВАНИЙ ПО «БАЗОВЫМ ПРОЕКТАМ», ВЫПОЛНЕННЫХ В 2014 Г.
|
4
|
3.
|
РЕЗУЛЬТАТЫ НИР ПО ПРОЕКТАМ С ФИНАНСИРОВАНИЕМ РАН, СИБИРСКОГО ОТДЕЛЕНИЯ РАН И ФЕДЕРАЛЬНЫХ ЦЕЛЕВЫХ ПРОГРАММ
|
10
|
3.1
|
Результаты научно-исследовательских работ по программам Президиума РАН
|
10
|
3.2
|
Результаты научно-исследовательских работ по программам Президиума СО РАН
|
16
|
4.
|
СВЕДЕНИЯ О ТЕМАТИКЕ НАУЧНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ
|
19
|
4.1
|
Проекты РФФИ
|
19
|
4.2
|
Проекты Российского научного фонда
|
21
|
4.3
|
Программы Президиума РАН
|
21
|
4.4
|
Программы Президиума СО РАН
|
23
|
4.5
|
Региональные программы
|
24
|
4.6
|
Зарубежные гранты
|
24
|
4.7
|
Хоздоговоры
|
25
|
5.
|
МЕЖДУНАРОДНАЯ ДЕЯТЕЛЬНОСТЬ ИНСТИТУТА
|
26
|
5.1
|
О деятельности Международного центра замкнутых экологических систем (МЦ ЗЭС)
|
26
|
5.2
|
Зарубежные командировки сотрудников Института
|
27
|
5.3
|
Посещение Института зарубежными учеными
|
29
|
5.4
|
Краткие результаты деятельности по контрактам и хоздоговорам с зарубежными заказчиками
|
29
|
6.
|
НАУЧНО-ОРГАНИЗАЦИОННАЯ ДЕЯТЕЛЬНОСТЬ
|
31
|
6.1
|
Общая информация о научно-организационной деятельности
|
31
|
7.
|
ПУБЛИКАЦИИ ИНСТИТУТА В 2014 ГОДУ
|
32
|
7.1
|
Импакт-фактор (суммарный с указанием журналов)
|
32
|
7.2
|
Список публикаций
|
33
|
|
ПРИЛОЖЕНИЕ 1
|
40
|
|
ПРИЛОЖЕНИЕ 2
|
44
|
|
ПРИЛОЖЕНИЕ 3
|
46
|
|
ПРИЛОЖЕНИЕ 4
|
62
|
|
ПРИЛОЖЕНИЕ 5
|
63
|
ЕЖЕГОДНЫЕ СТАТИСТИЧЕСКИЕ ДАННЫЕ
ОБ ИНСТИТУТЕ БИОФИЗИКИ СО РАН НА 31.12.2014 г.
1. Количество штатных работников − 186
2. Количество ставок научных работников – 72
3. Количество штатных научных сотрудников без степени − 5
4. Аспирантура: очная – 2
5. Гранты отечественные:
5.1. РФФИ – 22
5.2. Российский научный фонд – 4
5.3. Программы Президиума РАН – 5
5.4. Междисциплинарные интеграционные проекты СО РАН – 5
5.5. Интеграционные проекты СО РАН, выполняемые совместно со сторонними организациями – 2
5.6. Региональная программа – 11
6. Зарубежные гранты, соглашения (контракты) – 2
7. Контракты, хоздоговоры (отечественные) – 6
8. Общий объем финансирования (тыс. руб.) – 152058,9
8.1. Бюджетное финансирование – 120285,3
в т.ч.: Финансирование по проектам – 9766,0
8.1.1. Междисциплинарные интеграционные проекты – 2875,0
8.1.2. Интеграционные проекты со сторонними научными организациями − 2000,0
8.1.3. Проекты Программ Президиума РАН – 3687,5
8.1.4. Региональные программы − 1203,5
8.2. Внебюджетное финансирование – 31773,6
8.2.1. Гранты РФФИ – 9742,5
8.2.2. Проекты РНФ – 18700,0
8.2.3. Зарубежные гранты, соглашения (контракты) – 1712,5
8.2.4. Контракты, хоздоговоры (отечественные) – 1618,6
9. Число публикаций: 95, в т.ч.:
Монографии – 1
Учебники и учебные пособия – 1
Статьи в отечественных рецензируемых журналах – 62
Статьи в зарубежных журналах – 31
10. Суммарный импакт-фактор публикаций − 99,944
11. Число патентов и заявок на изобретения за год – 2
12. Зарегистрированные программы для ЭВМ и базы данных – 2
13. Организация совещаний, конференций, научных школ − нет
2. АННОТИРОВАННЫЙ ПЕРЕЧЕНЬ ВАЖНЕЙШИХ РЕЗУЛЬТАТОВ ИССЛЕДОВАНИЙ ПО «БАЗОВЫМ ПРОЕКТАМ», ВЫПОЛНЕННЫМ В 2014 Г.
В 2014 году продолжены исследования по шести бюджетным проектам НИР Института на период 2013-2016 гг. зарегистрированным в ФГАНУ «ЦИТиС» с присвоением шифров государственной регистрации. В рамках утвержденных планов НИР по проблемам биофизики экосистем и физико-химической биологии получены следующие важнейшие результаты:
Приоритетное направление VI.51. Экология организмов и сообществ
Проект VI.51.1.1. Экологические закономерности формирования потоков биологически активных веществ, биогенных и токсичных элементов в трофических цепях водных экосистем бассейна реки Енисей. (№ гос. регистрации 01201351506)
Координатор проекта д.б.н., проф. М. И. Гладышев
С применением метода секвенирования следующего поколения (NGS) изучен видовой состав бактериопланктона в р. Енисей на участке 1800 км. Выполнено 240500 прочтений нуклеотидных последовательностей. Следует отметить, что единственный молекулярно-генетический анализ бактериопланктона Енисея, предшествующий нашей работе, и проведённый только в устье, основывался всего лишь на 80 прочтениях нуклеотидных последовательностей (Crump et al., 2009 PNAS 106: 21208-21212). Идентифицировано 3022 операционных таксономических единицы («вида» бактерий), из них 522 ранее неизвестных вида. Выявлены три бактериальных сообщества, достоверно отличающиеся по видовому составу и структуре, которые формируются в результате биогеохимического влияния окружающего ландшафта: горной тайги, равнинной тайги и лесотундры (тундры). Доминирующие таксоны каждого из комплексов специализируются в потреблении разных групп органических веществ. (Совместно с ИЦиГ СО РАН)
Рис. Три бактериальных сообщества, формирующихся в результате биогеохимического влияния окружающего ландшафта: горной тайги, равнинной тайги и лесотундры (тундры).
Приоритетное направление VI.56. Физиология и биохимия растений, фотосинтез, взаимодействие растений с другими организмами
Проект: Оценка устойчивости ценозов высших растений замкнутых экологических систем, включающих человека, к выращиванию на питательных средах из минерализованных органических отходов
(руководитель д.б.н. А.А. Тихомиров)
Учеными Института биофизики СО РАН и ИХХТ СО РАН разработана комплексная технология утилизации органических отходов, включающая технологию электросинтеза H2O2. Технология позволяет внутри биолого-технической системы жизнеобеспечения (БТСЖО) воспроизводить перекись водорода H2O2 из воды, кислорода и добавок минерализованных экзометаболитов человека, повышающих эффективность ее синтеза. Технология обеспечивает полное вовлечение во внутрисистемный круговорот органических отходов за счет их эффективного окисления с использованием H2O2 по оригинальному физико-химического методу. Технология может обеспечить высокую автономность БТСЖО на космических базах (Луна, Марс, астероиды) длительного функционирования.
Изменение концентрации Н2О2 (С) во время электросинтеза в различных жидких средах. 1 - 0,5 М водный раствор КОН (контроль); 2 – минерализованные экзометаболиты (рН=6-9); 3 - минерализованные экзометаболиты (рН=2). Точки - экспериментальные значения, линии - расчёт.
Приоритетное направление VI.57. Структура и функции биомолекул и надмолекулярных комплексов. Протеомика. Биокатализ.
Проект VI.57.1.1. Биолюминесцентные системы различных светящихся организмов: механизмы функционирования и применение в биолюминесцентном микроанализе (ИБФ СО РАН, руководитель к.б.н. Е.С. Высоцкий)
Учеными из Института биофизики СО РАН (Красноярск) и Института биоорганической химии РАН (Москва) расшифрована структура и проведен полный синтез люциферина сибирских таежных червей (энхитреид) Fridericia heliota — ключевого компонента АТФ-зависимой биолюминесцентной системы нового типа. Открытие дает начало новому направлению фундаментальных исследований в биолюминесценции. Новый люциферин прост в химическом синтезе, исключительно стабилен, и не токсичен. Уникальность биолюминесцентной системы F. heliota делает ее перспективной для широкого спектра аналитических применений в медицине и фармацевтике — для визуализации физиологических процессов, происходящих в клетках и целых организмах, а также для определения различных аналитов: АТФ, ферментов, антител, антигенов.
Рисунок: А – структура нового люциферина; В – синтезированный люциферин с люциферазой, свечение активировано добавлением АТФ; С – биолюминесценция Fridericia heliota (фото)
Рассеянный склероз – тяжелое хроническое аутоиммунное заболевание центральной нервной системы, его диагностика в настоящее время является сложной задачей. Разработана платформа для диагностики рассеянного склероза, ключевой компонент которой – оригинальный конъюгат биолюминесцентного белка обелина, созданного в ИБФ СО РАН, и полученного в ИХБФМ СО РАН специфичной молекулы РНК-аптамера, связывающего патогенные антитела, циркулирующие в крови больных рассеянным склерозом. Биосенсор генерирует световой сигнал при анализе препаратов из крови пациентов в случае наличия рассеянного склероза.
Рисунок: схема работы разработанной платформы для диагностики рассеянного склероза.
Приоритетное направление 12. Биофизика. Радиобиология. Математические модели в биологии. Биоинформатика.
Проект VI.61.1.1. "Модельно-статистический анализ величины обратной связи между вызванными глобальным потеплением изменениями в региональных экосистемах (включая арктические), и глобальной температурой." Руководитель проекта ак. А.Г.Дегерменджи
При анализе долговременных трендов глобальной температуры было найдено, что при линейном разложении температурных аномалий методом главных компонент, первая мода практически совпадает с вариациями Южной осцилляции Эль-Ниньо (ENSO). Вычитая проекцию этой компоненты из поля приповерхностных температурных аномалий, было получено представление о динамике глобальной температуры очищенной от эффектов ENSO. Показано, что динамика глобальной температуры, из которой вычтена линейная проекция эффектов ENSO и крупнейших извержений вулканов выглядит как ступенчатая функция. Таким образом, потепление последних 60 лет произошло за 10 лет с 1987 по 1998 годы посредством двух скачков, в остальное время температура была практически постоянной. Полученный результат противоречит стандартному представлению о линей связи между концентрацией углекислого газа в атмосфере и глобальной температурой и предполагает наличие не известных терморегулирующих механизмов в системе глобального климата.
Рис. 1. Очищенные от эффектов ENSO и вулканов среднегодовые вариации глобальной температуры.
Приоритетное направление 6.10. Биотехнология.
Название проекта: "Фундаментальная основа и экспериментальное обоснование получения и применения функциональных биоматериалов, композитов и конструкций на их основе для реконструктивных биомедицинских технологий"
В ИБФ СО РАН сконструированы атравматичные раневые повязки из разрушаемых гидрофобных полимеров класса полигидроксиалканоаты (ПГА) в виде гладких пленок и нетканых мембран, образованных ультратонкими волокнами методом электростатического формования, в том числе модифицированные коллагеном Iго типа и коллагеном I-го типа, нагруженным клетками фибробластического ряда. На лабораторных животных с модельными дефектами кожных покровов показана состоятельность разработанных полимерных повязок, которые обеспечивают защиту раны от внешних воздействий и инфекционной контаминации, хорошо моделируются на раневой поверхности, позволяя ее визуализовать в силу прозрачности, и способствуют эффективному ранезаживлению. В клинических условиях показано, что мембраны из ПГА, нагруженное цефтриаксоном, эффективны в качестве раневых покрытий в фазе регенерации у пациентов с острой гнойной инфекцией кожных покровов и мягких тканей; их применение обеспечивает быстрое очищение и эпителизацию ран, служат барьером против возникновения вторичных инфекций, ограничивает потерю жидкости и обеспечивает необходимую аэрацию раны.
Б
А
В
(А) - Раневые покрытия из ПГА: пленки и нетканые мембраны. (Б) - Уменьшение площади ран и восстановление тканей и при использовании повязки Воскопран в контроле, мембраны ПГА, мембраны с коллагеном, мембраны с коллагеном и клетками. (В) - Заживление гнойной раны под мембраной из ПГА с цефтриаксоном.
Приоритетное направление VI.62. Биотехнология.
Проект VI.62.1.2.: Разработка методических основ конструирования новых материалов и создания новых технологий биолого-медицинского назначения с использованием наноалмазов и маркерных биомолекул (№ гос. регистрации 01201351503).
В исследованиях in vitro установлена эффективная и избирательная адсорбция иммуноглобулинов сыворотки крови человека модифицированными наноалмазами (МНА). При этом подклассы IgG связываются МНА более эффективно по сравнению с IgA и IgМ. Полученные данные позволяют прогнозировать применимость МНА: для разработки новых технологий сепарации и выделения отдельных фракций иммуноглобулинов сыворотки крови с аналитическими и диагностическими целями, создания новых способов коррекции иммунного статуса крови в технологиях гемодиализа и плазмафереза.
Рис. 1. Содержание иммуноглобулинов в сыворотке крови человека до и после ее обработки разными количествами МНА: А - подклассы IgG, Б - IgА и IgМ. 
|
