44.1. Физико-химические основы высокочувствительных биоаналитических процессов и создание новых сенсорных материалов

Глобальным научно-техническим трендом в области проекта является расширение спектра физико-химических и аналитических методов, основанных на биосенсорных, "омик-" и микрофлюидных технологических платформах. Решение этих задач в рамках настоящей темы будет связано с развитием двух основных направлений: 1. Создание быстрых и мультиплексных иммунологических, ДНК-специфических и клеточных систем, основанных на использовании оптических и электрохимических детекторов, наносенсоров и новых сенсорных материалов. Исследованием возможностей разработанных сенсоров и биоаналитических систем для биомедицинского анализа и молекулярной диагностики, а в области анализа окружающей среды и пищевых продуктов с разработкой способов их применения для определения, токсинов, пестицидов, антибиотиков, гормональных препаратов, пищевых патогенов и пищевых аллергенов; 2. Создание комплексных биоаналитических и биосенсорных систем, связанных с применением современных инструментов эпигеномики, геномики, транскриптомики, протеомики и метаболомики. Цель выполнения темы состоит в разработке физико-химических основ в области создания новых методов биомедицинского анализа, молекулярной диагностики, высокочувствительных биоаналитических комплексов и новых сенсорных материалов. Достижение поставленной цели планируется за счет использования современных достижений физической химии, нанотехнологии, микрофлюидики, биотехнологии и полимерной химии. Выполнение темы позволит создать фундаментальный задел для получения в среднесрочной и долгосрочной перспективе практически значимых научно-технических результатов мирового и опережающего уровня в следующих областях: - зондирование жизненно важных функций и патологических состояний организма как в режиме анализа in vitro, так и используя неинвазивные методы анализа; - высокочувствительное, экспрессное и мультиплексное определение и мониторинг в режиме реального времени концентраций биомакромолекул, метаболитов, ксенобиотиков и загрязняющих веществ в организме человека и животных, окружающей среде, пищевых продуктах и сырье; - определение массовых, химических, структурных, оптических и каталитических характеристик отдельных биологически важных молекул; - обеспечение комплексного диагностического, терапевтического воздействия и обеспечивающего последующий мониторинг лечебного эффекта с использованием единой нано- или микроструктуры.