Нанотехнологическое сообщество Нанометр, все о нанотехнологиях
на первую страницу Новости Публикации Библиотека Галерея Сообщество Объявления Олимпиада ABC О проекте
 
  регистрация
помощь
 

Научные группы: группа нанобиотехнологии

Группа нанобиотехнологии в сборе специально для "nanometer.ru" (Мельников А.Г., Хлебцов Б.Н., Богатырев В.А., Дыкман Л.А., Хлебцов Н.Г.)
Студенты, молодые ученые и аспиранты с партией свежесинтезированных серебряных наностержней
Руководитель группы нанобиотехнологии Николай Григорьевич Хлебцов
Организация
Ключевые слова
Область деятельности
  • Биоорганическая химия, химия природных и физиологически активных веществ
  • Коллоидная и мембранная химия
  • Наноматериалы
  • Физика
Научные интересы
    функциональные биоматериалы
Контактная информация
Телефон 8 8452 97-04-03
Факс 8 8452 97-03-83
Электронная почта bog@ibppm.sgu.ru
Индекс 410049
Адрес Россия, Саратов просп. Энтузиастов, 13
Страница научной группы в интернете
Научный коллектив
  • Богатырев Владимир Александрович, вед. научн. сотр., старший научный сотрудник, доктор наук
  • Дыкман Лев Абрамович, вед. научн. сотр., старший научный сотрудник, доктор наук
  • Мельников Андрей Генадиевич, ст. научн. сотр., без ученого звания, кандидат наук
  • Хлебцов Борис Николаевич, ст. научн. сотр., без ученого звания, кандидат наук
  • Хлебцов Николай Григорьевич, зав. лабораторией, профессор, доктор наук
Описание

Научные исследования ЛБНС ведутся по теме:

Развитие фундаментальных принципов нанотехнологии плазмонно-резонансных структур, функционализованных биомакромолекулами» (первые исследования начаты и опубликованы в начале 1990-х годов, ЛБНС создана в 2003 г., тема  № 01.2.006 06180 зарегистрирована в 2006 г.).

Разработана технология синтеза золотых наносфер с диаметром от 3 до 100 нм и их функционализации биоспецифическими макромолекулами, защищенная патентом РФ (No 2013374). Номенклатура биомолекул-зондов, используемых для синтеза маркеров, включает антитела и миниантитела, однонитевые олигонуклеотиды, ферменты, лектины, биотин или биотинилированные производные биомолекул. Разработаны эффективные методы оптического контроля всех стадий синтеза биоспецифических меток на основе золотых наносфер и лабораторный технологический регламент для синтеза биомаркеров по каталогу, включающему около 100 наименований препаратов (см. сайт http://ibppm.saratov.ru/katalog.html).

Впервые предсказано и экспериментально подтверждено наличие зоны оптимальных размеров для элементарных биосенсоров, основанных на золотых наночастицах. Впервые проведено сравнительное исследование адсорбции трех типов биополимеров (трипсин, hIgG и желатин) на золотых частицах двух размеров (15 и 30 нм) тремя методами: спектроскопии поглощения, спектроскопии статического рассеяния света и динамического светорассеяния. Показано, что в случае глобулярных белков согласие с экспериментом дает простая двухслойная модель конъюгатов, а для желатина впервые разработана модель адсорбции с неоднородным профилем.

Реализованы лабораторные технологии синтеза двух типов наноструктур с настраиваемым плазмонным резонансом в области от 600 до 1500 нм (золотые наностержни с толщиной 15-20 нм и длиной от 40 до 150 нм, а также золотые нанооболчки толщиной 15-20 нм на наносферах из двуокиси кремния диаметром 50-150 нм). Имеются положительные результаты по функционализации этих структур биомолекулами, в том числе через тиолированные производные ПЭГ. Впервые показана возможность использования золотых наностержней в твердофазном иммуноанализе и для мониторинга циркулирующих клеток кровотоке in vivo. Впервые (2005 г.) обнаружены необычные свойства деполяризации лазерного рассеяния золотыми наностержнями, которые могут быть использованы для создания поляризационных биосенсорных устройств. Аналогичные свойства были обнаружены недавно у серебряных частиц (Gryczynski et al. Chem. Phys. Lett. 2006).

Разработана твердофазная технология определения микроорганизмов или веществ в растворах с помощью окрашивания биоспецифическими метками анализируемой пробы, адсорбированной из капли на нитроцеллюлозной мембране (дот-анализ). Впервые показано, что биоконъюгаты золотых нанооболочек позволяют повысить чувствительность анализов почти на порядок по сравнению с конъюгатами коллоидного золота. Впервые предложен колориметрический метод определения белков, основанный на использовании маркера коллоидное золото + трипсин и ИФА-ридера.

С использованием многочастичного обобщения теории Ми впервые разработаны принципы оптимизации наноструктур для лазерного фототермолиза раковых клеток, специфически меченых конъюгатами золотых наночастиц (см. также информацию о нашей работе на сайте National Cancer Institute, U.S. National Institutes of Health, http://nano.cancer.gov/news_center/nanotech_news_2006-11-13e.asp).                           

Уникальное оборудование
  • Модифицированная флюориметрическая приставка к Specord M40 для регистрации резонансного светорассеяния
  • установка для регистрации динамического светорассеяния в режиме счета фотонов
Оборудование
  • UV-VIS спектрофотометр Specord M40 (Carl Zeiss, Германия)
  • зондовый микроскоп SolverBio (NT-MDT, Россия)
  • просвечивающий электронный микроскоп BS-500 (Tesla, Чехия)
  • световой микроскоп Биолам М (ЛОМО, Россия) с системой опак-иллюминации
  • флюоресцентный микроскоп LEICA DMLB (LEICA, Германия)
Уникальные методики
  • Математическое моделирование оптических свойств плазмонно-резонансных частиц различных размеров и форм и их ансамблей
  • Получение поликлональных антител с использованием коллоидного золота в качестве адьюванта
  • Синтез золотых наночастиц с заданными оптическими свойствами (управление размером и формой)
  • Функционализация золотых наночастиц биоспецифическими макромолекулами
Научные связи
  •  Кафедра оптики и биомедицинской физики СГУ (зав. проф. проф. В.В. Тучин), Саратов, Россия
  •  Медицинский университет Арканзаса (США, Prof. Zharov V.P.), Арканзаса , США
  •  Оренбургский государственный университет (Дерябин Д. Г. д.м.н., профессор, чл.-корр. РАЕН, зав. каф. микробиологии) , Оренбург, Россия
  •  Факультет нано- и биомедицинских технологий СГУ (к.х.н. Д. А. Горин) , Саратов, Россия
  • ГНЦ ПМБ (Дентовская С.В., к.м.н.), Москва, Россия
  • ИБХ РАН (Несмеянов В.А. д.х.н., профессор) , Москва, Россия
  • ИФХЭ РАН (к.х.н. Рудой В.М.), Москва, Россия
  • Первая ветеринарная клиника г. Саратова, Саратов, Россия
  • ФГУП ГНЦ НИОПИК (д.ф.-м. н. Коган Б.Я.) , Москва, Россия
Проекты и гранты
РФФИ (05-02-16776-а) "Оптические биосенсоры на основе наночастиц золота и серебра", 2005 -2007

РФФИ (04-04-48224-а) "Исследование продукции антител in vivo с использованием адъювантных свойств коллоидного золота и in vitro путем селекции из комбинаторных фаговых библиотек", 2004-2006

РФФИ (04-04-48601-а) "Иммунохимический анализ белков актинового цитоскелета растений с использованием конъюгатов коллоидного золота и комбинаторных фаговых библиотек антител", 2004 -2006

РФФИ (№ 01-03-33130а) "Оптические свойства фрактальных агрегатов золотых наночастиц и их биоспецифических конъюгатов", 2001-2003

РФФИ (01-04-48736-а) "Получение, селекция и иммунодетекция антител к низкомолекулярным соединениям с использованием конъюгатов гаптен-коллоидное золото и комбинаторных фаговых библиотек", 2001 -2003

Наиболее значимые публикации
Л.А. Дыкман, В.А. Богатырев, "Наночастицы золота: получение,функционализация, использование в биохимии и иммунохимии" // Успехи химии, 2007, 76 (2), 199 - 213

Алексеева А. В., Богатырев В.А., Хлебцов Б.Н., Мельников А.Г., Дыкман Л.А., Хлебцов Н.Г., "Золотые наностержни: синтез и оптические свойства " // Коллоидный журнал, 2006, 68, 725 - 744

Богатырев В.А., Дыкман Л.А., Хлебцов Б.Н., Плотников В.К., Хлебцов Н.Г., "Оптические свойства конъюгатов коллоидного золота с олиготимидином и их изменение при реакции гибридизации с полиадениловой кислотой " // Коллоидный журнал, 2005, 67, 458 - 468

Богатырев В.А., Дыкман Л.А., Краснов Я.М., Плотников В.К., Хлебцов Н.Г., " Метод дифференциальной спектроскопии рассеянного света для исследования биоспецифических реакций в системах конъюгатов золотых наночастиц с белками или олигонуклеотидами" // Коллоидный журнал, 2002, 64 (6), 745 - 755

Дыкман Л.А., Богатырев В.А., "Коллоидное золото в твердофазных методах анализа" // Биохимия, 1997, 62 (4), 411 - 418

Хлебцов Н.Г., Богатырев В.А., Дыкман Л.А., Мельников А.Г., "Спектральные свойства коллоидного золота " // Оптика и спектроскопия, 1996, 80 (1), 128 - 137

Khlebtsov N.G., Bogatyrev V.A., Dykman L.A., Melnikov A.G., " Spectral extinction of colloidal gold and its biospecific conjugates " // J. Colloid Interface Sci., 1996, 180, 436 - 445

Khlebtsov N.G., "Orientational averaging of light-scattering observables in the T-matrix approach " // Applied Optics, 1992, 31, 5359 - 5365

ВОПГ (HOPG)
ВОПГ (HOPG)

Светодиодные технологии и оптоэлектроника: магистратура на стыке образования и индустрии
Открыт набор на первую в России индустриальную программу «Светодиодные технологии и оптоэлектроника» Университета ИТМО

Международная онлайн-дискуссия «Квант будущего»
Фонд Росконгресс, Госкорпорация «Росатом», Российский квантовый центр и научно-популярное издание N+1 завершают серию международных онлайн-дискуссий «Квант будущего», где лидеры индустрии и ведущие мировые ученые обсуждают, как квантовые технологии уже изменили наш мир, и с какими вызовами помогут справиться в будущем.
Заключительная дискуссия «Квантовая революция: профессии будущего и трансформация образования» состоится 8 июля в 17:00 по московскому времени.

Перст-дайджест
В новом выпуске бюллетеня «ПерсТ»: Супергибридный материал для хранения водорода. Двумерная соль. Существование виртуальных мультиферроиков подтверждено. Чёрные бабочки. Служение науке и немного поэзии.

Академия - университетам
Е.А.Гудилин, Ю.Г.Горбунова, С.Н.Калмыков
Российская Академия Наук и Московский университет во время пандемии реализовали пилотную часть проекта "Академия – университетам: химия и науки о материалах в эпоху пандемии". За летний период планируется провести работу по подключению к проекту новых ВУЗов, институтов РАН, профессоров РАН, а также по взаимодействию с новыми уникальными лекторами для развития структурированного сетевого образовательного проекта "Академия - университетам".

Материалы к защитам выпускных квалификационных работ бакалавров ФНМ МГУ 2020
Коллектив авторов
Защиты выпускных квалификационных работ (квалификация – бакалавр материаловедения) по направлению 04.03.02 - «химия, физика и механика материалов» на Факультете наук о материалах МГУ имени М.В.Ломоносова состоятся 16, 17, 18 и 19 июня 2020 г.

Материалы к защитам магистерских квалификационных работ на ФНМ МГУ в 2020 году
коллектив авторов
2 - 5 июня пройдут защиты магистерских диссертаций выпускниками Факультета наук о материалах МГУ имени М.В.Ломоносова.

Технонано

Технопредпринимательство - идея, которая принесет свои плоды при бережном культивировании и взращивании. И наша наноолимпиада, и Наноград от Школьной Лиги РОСНАНО, и проект Стемфорд, и другие замечательные инициативы - важные шаги на пути реализации этой и других идей, связанных с развитием новых высоких технологий в нашей стране и привлечением молодых талантов в эту вполне стратегическую область. Ниже приведен небольшой опрос, который позволит и нам, и вам понять, а что все же значит этот модный термин, и какова его суть.

Технопредпринимательство на марше

Мы традиционно просим вас высказать свои краткие суждения по вопросу технопредпринимательства и проектной деятельности школьников. Для нас очевидно, что под технопредпринимательством и под проектной деятельностью школьников каждый понимает свое, но нам интересно ваше мнение, заодно вы сможете увидеть по мере прохождения опроса, насколько оно совпадает или отличается от мнения остальных. Ждем ваших ответов!

О наноолимпиаде замолвите слово...

Прошла XII Всероссийская олимпиада "Нанотехнологии - прорыв в Будущее!" Мы надеемся, что нам для улучшения организации последующих наноолимпиад поможет электронное анкетирование. Мы ждем Ваших замечаний, пожеланий, предложений. Спасибо заранее!



 
Сайт создан в 2006 году совместными усилиями группы сотрудников и выпускников ФНМ МГУ.
Сайт модернизирован для ресурсной поддержки проектной деятельности учащихся в рамках ГК 16.647.12.2059 (МОН РФ)
Частичное или полное копирование материалов сайта возможно. Но прежде чем это делать ознакомьтесь с инструкцией.