44.2. Физико-химические основы и принципы функционирования биологических макромолекул, регуляторных и надмолекулярных систем различной степени сложности; новые методы исследования, использование в современных высоких технологиях

Отчет: 106 страниц, 36 рисунков, 2 таблицы, 86 источников. АНТИАГРЕГАЦИОННЫЕ СРЕДСТВА, АЭРОПОНИКА, БИОКАТАЛИЗАТОРЫ, КОНДЕНСАТ ВЫДЫХАЕМОГО ВОЗДУХА, МАРКЕРЫ ЗАБОЛЕВАНИЙ, МАСС-СПЕКТРОМЕТРИЯ, НЕЙРОМЕДИАТОРЫ, ФЛУОРОФОРЫ, КВАНТОВЫЕ ТОЧКИ, АСМ, ЯМР Объектами исследования являются - исследование фотоники нового поколения гибридных диад с флуоресцентными и фотохромными метками; -разработка новых антиагрегантов и исследование их взаимодействия с тромбоцитами; - исследование белкового состава КВВ при патологиях с выявлением маркеров; - создание научных основ диагностики и лечения патологий ЦНС; - разработка биокаталитических процессов трансформации полимеров; - идентификация биомакромолекул и тканей методами масс-спектрометрии; - исследование структуры и функции ключевых белков свертывания крови; - разработка средств адресной доставки лекарств на основе магнитных наночастиц; - квантово-химическое и математическое моделирование биокаталитических процессов; - разработка сверхпродуцента натурального каучука с использованием аэропоники; - изучение механизма ферментативного катализа на модельных системах методом АСМ. Целью НИР является исследование физико-химических основ и принципов функционирования регуляторных и надмолекулярных систем организма человека, включая ЦНС и системы гемостаза и дыхания, дизайн прототипов лекарственных средств, биологические макромолекулы, гибридные диады с метками, средства доставки, биокаталитические процессы, как модели ферментов; выращивание технических культур в фитотроне. Методы исследования - атомно-силовая микроскопия, агрегометрия, ВЭЖХ, масс-спектрометрия ионного циклотронного резонанса, спектрофотометрия, ЯМР–спектроскопия, флуоресцентная микроскопия Результаты - получены новые производные 5′-замещенных спиропиранов с фотоуправляемым фрагментом в комбинации с «молекулярным» адресом и/или response-элементами, изучены оптические характеристики, обратимый ацидохромизм и селективность; - впервые показаны антиагрегационная активность 3 производных 1,2,4-оксадиазолов, меньшая активность биоизостеров с объемными заместителями; подавление активации тромбоцитов позиционными изомерами; - определена панель из 105 метаболитов для дифференциации онкобольных; совершенствование комбинированной панели маркеров рака легкого; - при оптимизации времени стимула и пост-стимульного интервала в коре головного мозга можно определить вызванную стимуляцией степень активности, объяснить патологии из-за нарушения нейромодуляции; - комбинирование химических и биохимических процессов для деструкции синтетических полимеров является перспективным для ускорения их деградации в разных средах; - проведен анализ и систематизация данных по методам добычи газовых гидратов; - изучена роль метионинов в функционировании окислительно-модифицированного фибриногена; - разработаны методики оценки устойчивости и целостности покрытий из ЧСА на поверхности МНЧ с применением иммуноглобулина G и о-фенилендиамина; - разработаны комбинированные методы анализа пептидов и белков в моче, сыворотке и замороженной плазме крови; создана база данных белков; - проведено компьютерное моделирование механизмов фотохимических реакций в 2 флуоресцентных белках и механизма действия N-ацетиласпартилглутаматсинтетазы мозга; моделирование реакций образования золотых частиц и колебательно-вращательных спектров малых молекул; - усовершенствована математическая модель фазового перехода со стационарными состояниями и эволюционированием; - предложен механизм инициирования BOLD-сигнала; - разработана система кондиционирования биогаза для биогазовых установок; - разработаны протоколы получения полиплоидных растений Taraxacum kok-saghyz и композитных растений; - образование внешнесферных H-связей и многомерных форм за их счет может быть способом регулирования активности фермента ARD. Все полученные результаты необходимы для фундаментальной и клинической медицины, биотехнологии, биоорганической химии, биофизики, нанофотоники и материаловедения, с возможным практическим применением в промышленности, медицине и сельском хозяйстве. План исследований выполнен полностью, опубликовано 34 статей в журналах и 8 - в сборниках, 1 монография, 4 главы в книге, более 40 тезисов, сделано 30 докладов на конференциях. Для популяризации науки: 1 монография, 5 докладов в СМИ.