04-4-1133-2018/2023
 
Приоритет: 1
   
Статус: Завершаемая


Современные тенденции и разработки в области Рамановской микроспектроскопии и фотолюминесценции для исследований конденсированных сред
    
Руководители темы:    Арзуманян Г.М.
Кучерка Н.

Участвующие страны и международные организации:
Армения, Беларусь, Индия, Казахстан, Польша, Россия, Румыния, Сербия, Словакия, Узбекистан.

Изучаемая проблема и основная цель исследований:
Фундаментальные и прикладные исследования в области спонтанной и нелинейной рамановской микроспектроскопии, нацеленные на высокочувствительную биосенсорику. Изучение механизмов и природы гигантского комбинационного рассеяния (ГКР) c учетом аномального соотношения интенсивностей линий в антистоксовой (аСт) и стоксовой (Ст) областях спектра. Прикладные работы нацелены на применение рамановской спектроскопии и флуоресцентной микроскопии в биомедицинских исследованиях, в, частности, в задачах по поиску спектральных маркеров НЕТОЗ-а, а также некоторых особенностях липид-белкового взаимодействия.  

Ожидаемые результаты по завершении этапов темы или проектов:
  1. Выявление особенностей соотношения интенсивности рамановских пиков аСт/Ст в ГКР спектрах в зависимости от мощности излучения накачки и режима лазерной накачки.
  2. Выявление конформационных изменений в липидном бислое при добавлении холестерина и мелатонина различной концентрации. Сравнение результатов с нейтронным рассеянием.
  3. Анализ и интерпретация рамановских спектров липосом/липодисков со встроенными мембранными белками и «пустых» липосом/липодисков.
  4. Получение новой информации о структуре мембранных миметиков со встроенными белками.
  5. Поиск спектральных/рамановских маркеров НЕТОЗ-а.
  6. Определение механизмов формирования НЕТОЗ-а под действием УФ- и видимого излучения.
  7. Отработка методики рамановской спектроскопии сверхнизких частот ~ 10 см-1.

Ожидаемые результаты по этапам темы или проектам в текущем году:
  1. Исследование возможной аномалии в соотношении пиков аСт/Ст в ГКР-спектрах в зависимости от мощности накачки.
  2. Выявления конформационных изменений в рамановском спектре белков в присутствии мембранных миметиков.
  3. Светоиндуцированный НЕТОЗ при возбуждении клеток нейтрофилов излучением в видимой области спектра: выявление механизмов и сигнальных путей.
  4. Применение флуоресцентной микроскопии для идентификации программируемой гибели нейтрофильных клеток под воздействием различных активаторов, включая УФ-и видимого излучения.  

Проекты по теме:

  Название проекта Руководитель проекта Приоритет проекта
(сроки реализации)
1. БИОФОТОНИКА Арзуманян Г.М.
Кучерка Н.
Заместитель:
Маматкулов К.З.
1   (2021-2023)

Основные этапы темы:
  Этап темы или эксперимент Руководители Статус проекта или эксперимента
  Лаборатория или другие
подразделения ОИЯИ
Основные исполнители
1. Изучение особенностей антистоксовых и стоксовых компонент в ГКР спектрах молекул-аналитов с целью понимания процессов усиления в ГКР спектроскопии Арзуманян Г.М.
Набор данных
Реализация
 

ЛНФ
 

Маматкулов К.З., Арынбек Е., Морковников И.А., 
2 инженера

2. Определение диапазона интенсивностей накачки для регистрации воспроизводимых аСт/Cт спектров Арзуманян Г.М. Маматкулов К.З.
Набор данных
Реализация
  ЛНФ
 
Арынбек Е., Шутиков А.А., 1 инженер
3. Стабилизация мембранных белков и исследования их структуры с использованием липосом/липодисков методами рамановской спектроскопии  Арзуманян Г.М.
Кучерка Н.
Реализация
  ЛНФ
 
Маматкулов К.З., Дамир А., Закрытная Д.С., Шутиков А.А.  
4. Отработка методики получения рамановских спектров липосом/липодисков с мембранными белками и «пустых» липосом/липодисков Маматкулов К.З.
Кучерка Н.
Реализация
  ЛНФ
 
Арынбек Е., Закрытная Д.С., Дамир А., Шутиков А.А. +1 инженер
5. Исследование влияния липидного окружения на структуру мембранного белка Арзуманян Г.М.
Кучерка Н.
Набор данных
Реализация
 

ЛНФ
 

Маматкулов К.З., Арынбек Е., 1 инженер, 2 лаборанта

6. Поиск спектральных/раман маркеров НЕТОЗ-а Арзуманян Г.М.
Маматкулов К.З.
Набор данных
Реализация
 

ЛНФ
 

Арынбек Е., Демина Е.М., Закрытная Д.С., Шутиков А.А., Пугачевская И.М., 1 инженер  

7. Исследование механизмов стерильной активации НЕТОЗ-а под действием УФ и видимого излучения Арзуманян Г.М. Маматкулов К.З.
Набор данных
Реализация
  ЛНФ
 
Арынбек Е., Демина Е.М., Закрытная Д.С., Кравцунова Д.Е., Шутиков А.А.
8. Освоение методики рамановской спектроскопии сверхнизких частот ~ от 10 см-1 Арзуманян Г.М. Маматкулов К.З.
Набор данных
Реализация
  ЛНФ
 
Арынбек Е., Шутиков А.А., 2 инженера
 
Сотрудничество по теме:
Страна или международная организация Город Институт или лаборатория Участники Статус
Армения Ереван ННЛА Маргарян Н. Обмен визитами
Беларусь Минск БГУИР Бондаренко А.В. + 3 чел. Контракт
        Обмен визитами
    СОЛ инструментс Копачевский В. Дж. + 3 чел. Контракт
        Обмен визитами
Индия Аиджал MZU Бозе Мутукумаран + 2 чел. Обмен визитами
Казахстан Алма-Ата ИЯФ Бекбаев А.К. + 1 чел. Совместные работы
Польша Краков JU Гетманьчик Л. + 1 чел. Обмен визитами
        Совместные работы
Россия Москва ИОФ РАН Верещагин К.А. Совместные работы
    МГУ Воробьева Н.В. Совместные работы
Румыния Клуж-Напока UBB Бока-Фаркау С. Совместные работы
  Мэгуреле NIMP Байбарак М. + 1 чел. Совместные работы
Сербия Белград Ун-т Йевремович А. + 2 чел. Совместные работы
Словакия Кошице UPJS Грубовчак П. + 1 чел. Совместные работы
Узбекистан Джизак ДГПИ Бекмирзаев Р.Н. + 1 чел. Обмен визитами