Лаборатория проводит исследования в области биофотоники, то есть взаимодействия электромагнитного излучения (в основном оптического диапазона) с биологическими объектами. Мы стремимся к пониманию биологических процессов, основанном на предсказательном физическом описании. Это позволяет создавать методы для характеризации и эффективного управления системой (в том числе для медицинской диагностики и вмешательства). В лаборатории развиваются методы использования фотопереключаемых молекул для генерации биоспецифических соединений и активации клеточного ответа с высокой пространственно-временной точностью.
Текущие направления деятельности
1. Изучение активации тромбоцитов в ответ на различные стимулы является важной областью исследований в гемостазе и сосудистой биологии. Мы разрабатываем и применяем фотолабильные соединения ("caged" compounds) для изучения динамики клеточных реакций. Один из примеров - исследование активации тромбоцитов. Для детального исследования этого процесса в лабораторных условиях необходимо запускать его с высокой точностью по времени и пространству. Нами разработана технология запуска активации тромбоцитов оптическим импульсом с использованием фотолабильных агонистов активации. Другой пример - улучшение свойств препаратов для лечения коронавирусной инфекции с помощью фотолабильных групп, которые облегчают проникновение препаратов в клетку. Мы применяем математическое моделирование для глубокого понимания биологических процессов, от механики цитоскелета до рассеяния света клетками, а также разрабатываем фотоактивируемые доноры оксида азота. Это направление связано с возможными применениями в медицине, например, для терапии осложнений сахарного диабета. Однако, так как оксид азота является распространённым посредником в биологии, наши разработки могут применяться во многих областях научных исследований.
2. В лаборатории было разработано несколько модификаций прибора, способного отслеживать динамику изменений различных систем (включая клеточные системы) на основе изменения светорассеяния (Litunenko, 2023). Прибор был протестирован на наборе клеточных моделей, включая клетки E.coli, HEK293 и NALM, предварительные результаты были представлены на конференциях BGRS/SB-2024 (Новосибирск, Россия), ALT'24 (Владивосток, Россия), на проекте «НАША ЛАБА» (2024 год, Москва, Россия).
Партнёры:
Лаборатория цитометрии и биокинетики ИХКГ СО РАН
Лаборатория биомедицинских применений квантовых материалов, устройств и систем
Физический факультет НГУ
Факультет естественных наук НГУ
Институт технологий фотоники Астона, Великобритания
Новосибирский институт органической химии им. Н.Н. Ворожцова СО РАН
