ИТЭБ РАН

142290, г. Пущино
Московской обл.
ул. Институтская, 3
Тел. (495) 632-78-69
Факс: (4967) 33-05-53
E-mail: office@iteb.ru
Сайт: web.iteb.psn.ru

Поиск
Библиотеки
ЦБП - Центральная Пущинская Библиотека
MEDLINE - National Center for Biotechnology Information National Library of Medicine/National  Institutes of Health
БИОЛОГИЯ - Информация по биологии в поисковой системе YAHOO

Достижения прикладные

 1) Продемонстрирована эффективность фотонной терапии. А именно, показано, что некогерентное красно-оранжевое светодиодное излучение обусловливает структурные изменения миокарда, которые носят адаптационный характер. В экспериментах использовались спонтанно-гипертензивные крысы линии SHR. С помощью морфометрического изучения фиксированных по стандартной методике тканей левого желудочка миокарда этих крыс выявлено наличие деструктивных изменений стромально-паренхиматозных отношений, вызванных существенным увеличением доли соединительной ткани по сравнению с нормотензивными крысами линии Wystar-Kyoto (WKY). В кардиомиоцитах крыс SHR обнаружена гиперплазия миофибрил и снижение общей площади митохондрий. После тринадцатидневного курса облучения красно-оранжевым светом с помощью светодиодной матрицы Коробова “Барва-Флекс” (1,44 Дж/см2) у крыс SHR обнаружен ряд изменений в структурных характеристиках сердечной мышцы. На светооптическом уровне в миокарде облученных крыс наблюдается прогрессивное уменьшение прослойки соединительной ткани и увеличение числа капилляров, приходящихся на единицу площади миокарда по сравнению со значениями в контрольной группе (на 12%, р<0,05). На ультраструктурном уровне в кардиомиоцитах облучённых крыс выявлена тенденция к дальнейшему нарастанию объема миофибрилярного аппарата, а также – значительное увеличение общей площади митохондрий, как по сравнению с интактными крысами линии SHR (на 13%, р<0,05), так и по сравнению с нормотензивными крысами WKY. Отношение общей площади митохондрий к общей площади миофибрилл имеет тенденцию к явному возрастанию, отражая более эффективную энергетическую обеспеченность кардиомиоцитов облученных крыс. Анализ структуры миофибрилл в сердечной мышце показывает, что у облученных крыс SHR она отличалась лучшей сохранностью и большей однородностью. Полученные результаты свидетельствуют о том, что фотонная терапия вызывает развитие адаптационно-компенсаторных перестроек в миокарде гипертензивных крыс, способствующих восстановлению сократительной функции сердечной мышцы. 2) В целях создания более эффективных светопреобразующих композиционных материалов экспериментально обоснован переход от крупнозернистых (5-10 мкм) к субмикрокристаллическим фотолюминофорам (менее 100 нм). Осуществлён синтез частиц (0.4-0.8 мкм) фотолюминофора оксисульфида иттрия, активированного европием (Y1,9Eu0,1O2S). 3) С целью изучения безопасности светопреобразующего фотолюминофора в виде оксисульфида иттрия, активированный европием (Y1,9Eu0,1O2S), проведены следующие исследования. Изучена острая токсичность при введении животным внутрь масляной субстанции, содержащей оксисульфид иттрия, активированный европием (Y1,9Eu0,1O2S). Исследовано раздражающее, аллергизирующее действие на кожу, слизистую оболочку глаз животных, а также – острая токсичность при накожном применении масляной субстанции, содержащей 20% и 50% микродисперсного оксисульфида иттрия, активированного европием (Y1,9Eu0,1O2S). Результаты проведенных экспериментов позволяют сделать вывод о том, что исследуемый фотолюминофор является нетоксичным соединением и относится к четвертому классу опасности в соответствии с классификацией ГОСТ 1.2.007-76. При накожном применении это соединение не оказывает раздражающего и аллергизирующего действия. По показателям безопасности оно отвечает требованиям СанПин 1.2.681-97 «Гигиенические требования к производству и безопасности парфюмерно - косметической продукции» и может быть рекомендовано для введения в состав косметических средств в изученных пределах.

Достижения фундаментальные

 1) Разработан новый высокоточный метод расчета энергии гидратации органических молекул – модель структурных дескрипторов. Эта модель основана на комбинации методов статистической механики и хемоинформатики. В отличие от традиционных подходов модель требует небольшое число дескрипторов, определяющих молекулярную структуру гидратированной молекулы, таких как исключенный объем, количество двойных связей, число гидроксильных, бензольных, кетоновых, и других химических групп. Модель была протестирована для 120 гидратированных молекул, точность расчета составляет 1.2 ккал\моль. 2) На основе метода интегралов по путям проведен анализ роли дисперсионных взаимодействия для электронов сольватированных в метал-аммиачных растворах и поляронов сильной связи. Показано, что при конечных концентрациях поведение этих квазичастиц контролируется этими взаимодействиями, которые приводят к квантовому фазовому переходу особого рода. Этот переход сопровождается резким увеличением диэлектрической проницаемости и возникновением механической нестабильности системы. Полученные результаты подтверждаются экспериментальными данными и могут служить основой для создания электронных наноматериалов нового поколения. 3) Получены экспериментальные данные по индукции больших делеций митохондриальной ДНК в клетках тканей мозга и селезёнки мышей после воздействия рентгеновского излучения в дозах 2 и 5 Гр в течение 4-х недельного пострадиационного периода. Изучено изменение содержания внеклеточной мтДНК с делециями в плазме крови облученных в дозе 5 Гр мышей в те же пострадиационные сроки. Впервые показано, что количество мтДНК с делециями в тканях облученных мышей зависит от дозы и пострадиационного времени. Выявлено, что количество индуцированных делеций в течение месячного пострадиационного периода не остается постоянным. При использованных дозах до 8 дня после облучения происходит возрастание делетированных копий в тканях животных, а на 14 и 28 дни – снижение их количества. Это характерно как для клеток мозга, так и для клеток селезёнки. Полученные результаты позволяют предполагать, что мутантные копии мтДНК элиминируются из тканей облученных животных в пострадиационный период. 4) Исследовалась динамика электрической активности в миокарде синоатриального узла. Исследована динамика преавтоматической паузы водителей ритма синоатриального узла при их взаимодействии с соседними клетками миокарда и при действии на них нейромедиаторов, выделяемых из нервных окончаний. Проведено математическое моделирование ритмогенеза и распространения возбуждения в синоатриальном узле в норме и под действием ацетилхолина. Обнаруженo, что в норме происходит спонтанное формирование одного или нескольких ведущих центров, синхронизирующих ритм синоатриального узла. Под действием ацетилхолина характер проведения существенно изменяется, что выражается в появлении временного функционального блока проведения и миграции ведущего центра (водителя ритма). 5) Исследовалась динамика электрической активности в нервной ткани мозга. Проведен анализ фазовых соотношений между сигналами тета-ритма гиппокампа и медиальной септальной области мозга в норме и при эпилепсии. В результате удалось установить, что в нормальном состоянии постоянно ведущий канал отсутствует и нет явно выделенных сигналов определенной частоты, перед окончанием острых судорог во всей полосе частот тета-ритма ведёт сигнал из септума, при спонтанной судороге в тета-ритме постоянно присутствует сигнал определенной частоты (около 6,5 Гц) с высокой степенью когерентности, при этом ведёт сигнал из гиппокампа. 6) Впервые показано, что облучение модельным солнечным светом с помощью светопреобразующих экранов приводит к увеличению физической работоспособности мышей до 50% и стимулирует морфогенетические процессы в кардиомиоцитах: относительная площадь митохондрий в клетках опытных животных была увеличена на 20% (р<0,05), площадь саркоплазматического ретикулума увеличилась на 23,4% (р<0,05), прирост объемов миофибрилярного аппарата составил 19,4% (р<0,05) по сравнению с контрольными животными. Установлено, что эти изменения обусловлены люминесцентной составляющей облучения, обусловленной преобразованием ультрафиолетовой компоненты модельного солнечного света в оранжево-красный свет. 7) С применением математического моделирования и методов нелинейного анализа показано, что предсказуемость динамики популяций существенно определяется не только характером (регулярность или хаотичность) изменения численности популяций во времени, но также – такими факторами, как: конкуренция между отдельными одновременно существующими аттракторами, характерный размер хаотического аттрактора, характерная временная шкала.