Лаборатория
флуоресцентного биоимиджинга

Договор №11G.34.31.0017 от «24» ноября 2010 г. с дополнительным соглашением №2 от «01» марта 2013 г.
Сергей Анатольевич Лукьянов
д.б.н., академик РАН, научный руководитель НИИ Биомедицинских технологий,

зам. директора по науке института биоорганический химии (ИБХ) им. М.М.Шемякина и Ю.А.Овчинникова

Елена Вадимовна Загайнова
д.м.н., профессор РАН,
директор НИИ биомедицинских технологий
О лаборатории
Продление проекта на 2013-2014 годы

Проект № 11.G34.31.0017 от 24 ноября 2010 г продлен на основании пункта 2 постановления Правительства Российской Федерации от 9 апреля 2010 № 220 «О мерах по привлечению ведущих ученых в российские образовательные учреждения высшего профессионального образования, научные учреждения государственных академий наук и государственные научные центры Российской Федерации», пункта и протокола заседания Совета по грантам Правительства Российской Федерации для государственной поддержки научных исследований, проводимых под руководством ведущих ученых в российских образовательных учреждениях высшего профессионального образования, научных учреждениях государственных академий наук и государственных научных центрах Российской Федерации от 21 декабря 2012 г. №ДЛ-1/16.

Цели и задачи проекта:

Проект «Биоимиджинг и молекулярное профилирование опухолевых клеток человека in vitro и in vivo», выполняемый в 2013 – 2014 гг, направлен на разработку и применение новых технологий анализа раковых клеток человека для улучшения диагностики и терапии опухолей.

Задачами данного проекта являются:

  • Изучение сигнальных функций активных форм кислорода при развитии злокачественных опухолей in vivo.

  • Разработка молекулярных технологий предиктивного индивидуального подбора противоопухолевой терапии.

  • Разработка новых флуорофоров для микроскопии сверхвысокого разрешения – наноскопии.

  • Создание и тестирование нового таргетного препарата для фотодинамической терапии рака.

Лаборатория флуоресцентного биоимиджинга Нижегородской государственной медицинской академии создана в рамках Проекта «Флуоресцентные белки: новые подходы к изучению механизмов физиологических и патологических процессов в живых системах», проводимого под руководством Ведущего ученого академика РАН Сергея Анатольевича Лукьянова в соответствии с Договором №11.G34.31.0017 с Минобрнауки России от 24 ноября 2010 года в рамках постановления Правительства РФ от 9 апреля 2010 г. № 220 «О мерах по привлечению ведущих ученых в российские образовательные учреждения высшего профессионального образования». Торжественная презентация лаборатории в НижГМА состоялась 10 февраля 2012 года.

Проект направлен на разработку и использование принципиально новых подходов к исследованию молекулярных механизмов биологических процессов и прицельному воздействию на живые системы с использованием флуоресцентных маркеров последнего поколения.

Проект преследует цель создания лаборатории мирового уровня и широкого профиля, охватывающего практически все основные направления биомедицинских исследований в области флюоресцентных белков - разработка технологий прижизненного наблюдения опухолевых клеток на лабораторных животных с использованием флуоресцентной микроскопии и томографии, исследование возможностей генетически кодируемых фотосенсибилизаторов для направленного уничтожения раковых клеток на моделях с использованием клеточных линий и лабораторных животных, анализ динамики генерации активных форм кислорода в опухолях с помощью генетически-кодируемых сенсоров перекиси водорода, разработка методов доставки генетически-кодируемых маркеров, сенсоров и фотосенсибилизаторов в опухолевые клетки в лабораторных животных.

СТРУКТУРА ЛАБОРАТОРИИ

1. Генно-инженерный блок (комнаты № 3-4)
Блок предназначен для разработки и создания генетических конструкций, содержащих гены флуоресцентных белков с различной локализацией в клетке. Размещенное здесь оборудование позволяет производить тонкие манипуляции с молекулами нуклеиновых кислот, такие как реакции рестрикции и лигирования. Программируемые термостаты, высокоскоростные микроцентрифуги, центрифуги-вортексы, ферменты для генной инженерии – данный блок содержит все необходимое для работы с рекомбинантными ДНК.

Комната 3 (электрофорезная) предназначена для проведения работ с нуклеиновыми кислотами и культурами бактериальных клеток. Здесь выполняется разделение нуклеиновых кислот по молекулярной массе, их качественный и количественный анализ, отбор генетических конструкций, трансформация ими бактериальных клеток, выделение белков. Здесь установлено оборудование: камера для вертикального электрофореза VE-10 (Helicon), камера для горизонтального электрофореза (Helicon), система полусухого переноса Semi Dry (Helicon), источники питания Эльф-4 (ДНК-Технология), система гельдокументирования MiniLumi (Bioimaging systems), трансиллюминатор TFX-20 МС (Vilber Lourmat). Также в этой комнате расположено оборудование для работы с бактериальными культурами клеток: термостат ТС-1/80 (Смоленское СКТБ СПУ) для содержания бактерий на твердых средах, шейкер орбитальный Exceila E-24 (New Brunswick Scientific) для выращивания бактерий на жидких средах, электропаратер MicroPulser (BioRad) для проведения трансформации бактериальных клеток, созданными генетическими конструкциями, орбитальный шейкер S-3 (ELMI) для приготовления растворов.

Комната 4 предназначена для работы с молекулами нуклеиновых кислот и создания генетических конструкций, кодирующих флуоресцентные белки с различной локализацией в клетке. В комнате размещены ДНК-Амплификатор GeneAmp 2720 (AppliedBiosystems) для проведения реакций амплификации, рестрикции-модификации молекул ДНК; микроцентрифуги MiniSpin(Eppendorf), центрифуги-вортекс Микроспин FV-2400 (Biosan), термостаты твердотельные ТЕРМО 24-15 (Биоком), магнитная мешалка с подогревом MSY-300 (Biosan), водяная баня TW-2 (ELMI) для выделения и очистки ДНК из растворов и агарозных гелей; холодильник двухкамерный NBA20 (Indezit) для хранения ферментов и буферов.

2. Культуральный блок (комната № 2)

Блок необходим для наработки и поддержания культур эукариотических клеток, в том числе экспрессирующих флуоресцентные белки. Организованная стерильная зона укомплектована ламинарно-потоковыми шкафами, предотвращающими контаминацию клеточного материала при проведении различных манипуляций, а также CO2-инкубатором, обеспечивающим оптимальные условия для жизни клеток. В комнате расположен инвертированный микроскоп, позволяющий следить за состоянием и жизнеспособностью клеток. Бокс также оснащен уникальным оборудованием для высокоэффективной трансфекции клеток генетическими конструкциями. Оборудование: ламинарно-потоковые шкаф серии Biowizard (Kojair) для проведения различных манипуляций с клетками, CO2-инкубатор лабораторный Shellab (Sheldon), обеспечивающий оптимальные условия для жизни культур клеток, микроскоп биологический инвертированный Leica DMIL для наблюдения клеток, центрифуга Eppendorf 5702 (Eppendorf). Также в этой комнате размещены: система тонкой очистки воды Arium 611 DI (Sartorius) и генератор гранулированного льда Scotsman AF 80 (Scotsman). Система трансфекции эукариотических клеток LNZ-AAB-1001 Nucleofector 2b Device (Lonza AG) для постановки трансфекции клеток полученными генетическими конструкциями, гомогенизатор тканей Tissue Ruptor (QIAGEN) для гомогенизации тканей и клеток при выделении белков и ДНК.

3. Блок биоимиджинга (комната № 1)

Этот блок оснащен новейшим высокотехнологичным оборудованием для наблюдения флуоресценции в клетках на уровне от субклеточного до целого организма. Уникальный флуоресцентный микроскоп STORM (Nikon) со сверхвысоким разрешением предназначен для работы с клетками in vitro. Он позволяет увидеть флуоресцентно-окрашенные структуры клетки с разрешением порядка 20 нм. Поскольку для микроскопа необходимо поддержание определенного микроклимата в помещении, он располагается в отдельном изолированном боксе, снабженном системой кондиционирования воздуха. Первая в России система молекулярной визуализации IVIS Spectrum (Caliper Life Science, США) и диффузионный флуоресцентный томограф (ИПФ РАН, Россия) обеспечивают визуализацию флуоресцирующих объектов в организме целого животного in vivo. Например, они позволяют неинвазивно в динамике наблюдать за ростом и метастазированием опухоли человека, трансплантированной в иммунодефицитную мышь. Для этого опухоль должна быть помечена флуоресцентным белком или другим красителем. Исследования выполняются на опухолях, полученных путем трансплантации опухолевых клеток человека иммунодефицитным мышам Nude. Такие опухоли считаются наиболее адекватной моделью опухоли человека.

Имеющиеся установки уникальны и позволяют проводить наблюдение опухолей в живом организме в динамике, прижизненно и неинвазивно, объективно контролировать рост опухоли и регресс на фоне лечения, изучать флуоресценцию фототоксичных белков на уровне целой опухоли.

В блоке флуоресцентного биоимиджинга расположена операционная для работы с животными, оснащенная как общелабораторным оборудованием (спектрофотометр, спектрофлуориметр, центрифуга, весы), так и специализированным инструментарием.

4. Виварий (Комната № 6)

Поскольку в рамках проекта запланированы исследования на трансгенных животных, к их содержанию предъявляются требования высокой чистоты и стерильности (стандарт SPF- Specific Pathogen Free). Виварий соответствует стандарту SPF. Помещения снабжены системой подачи чистого воздуха, системой климат-контроля. Комната 1 предназначена для содержания иммунодефицитных мышей nude, комната 2 – для содержания линейных неиммунодефицитных мышей, комната 3 – для содержания мышей, находящихся в работе, и проведения хирургических операций. Комнаты оборудованы стеллажами Mustinoxсо специальными клетками 2L и 2B (Charles River), снабженными Hepa-фильтрами, для содержания животных. В комнате 3 размещен ламинарно-потоковый шкаф серии Biowizard и стереомикроскоп Leica М60.

5. Моечная (Комната № 6)

Предназначена для мытья и стерилизации лабораторной посуды и инвентаря. В моечной находиться отсек для автоклавирования, в котором размещены 2 автоклава: автоматический автоклав Sanyo MLS-3020U – для стерилизации мелкой посуды и питательных сред, стерилизатор паровой ГК 100-5 – для стерилизации большого количества посуды, клеток и всего необходимого для содержания животных (подстилка, корм, поилки).

6. Зал семинаров (комната № 110)

Оборудован техникой для проведения презентаций и лекций (компьютер Core i7/4096Mb/500Гб/DVD-RW/ATX/k+m/20", проектор мультимедийный Epson EH TW450 и плазменный телевизор Samsung PS51D452A5W).

ЦЕЛИ И ЗАДАЧИ в 2010-2012 г.г. Одной из основных задач современной медицины является разработка подходов к лечению заболеваний человека, направленных не только на выздоровление, но и на максимальное сохранение функций организма. В связи с этим широко развиваются методы малоинвазивной хирургии, таргетной терапии, альтернативные органосохраняющие технологии. Такой подход требует точной диагностики на ранних стадиях патологического процесса и глубокого знания этиопатогенеза заболеваний на уровне клеточных и молекулярных механизмов развития болезни. Для этих целей на базе последних достижений оптики, фундаментальной медицины и биотехнологий сформировалось новое направление исследований, основанное на флуоресцентных методах с использованием специфического маркирования. В качестве флуоресцентных меток наиболее актуальными являются флуоресцентные белки, их значимость в развитии этого направления отмечена присуждением Нобелевской премии в 2008 г. Флуоресцентные белки обладают рядом свойств, которые делают их привлекательными для использования в биомедицине: клетки сами синтезируют флуоресцентную метку, нет необходимости добавлять ее извне, флуоресцентные белки обладают низкой токсичностью; использование специфических белковых сигналов локализации позволяет направить флуоресцентный белок в любой клеточный компартмент; специфические генные промоторы позволяют добиться присутствия метки только в целевой популяции клеток и следить за включением и выключением целевых генов.

Проект направлен на разработку и использование принципиально новых подходов к исследованию молекулярных механизмов биологических процессов и прицельному воздействию на живые системы с использованием флуоресцентных маркеров последнего поколения.

ОСНОВНЫЕ НАПРАВЛЕНИЯ ИССЛЕДОВАНИЙ 2010-2012 г.г.
  1. Разработка технологий прижизненного наблюдения опухолевых клеток на лабораторных животных с использованием флуоресцентной микроскопии и томографии

  2. Исследование возможностей генетически кодируемых фотосенсибилизаторов для направленного уничтожения раковых клеток на моделях с использованием клеточных линий и лабораторных животных

  3. Анализ динамики генерации активных форм кислорода в опухолях с помощью генетически-кодируемых сенсоров перекиси водорода

  4. Разработка методов доставки генетически-кодируемых маркеров, сенсоров и фотосенсибилизаторов в опухолевые клетки в лабораторных животных

    Left
    Right
    Left
    Right
    Left
    Right
    Left
    Right
    Достижения и публикации 2014
    Допсоглашение № 2 от 1 марта 2013 года к проекту № 11.G34.31.0017 от 24 ноября 2010 г. - 2013-2014 г.г.

    1. Фототоксические эффекты связанного с лизосомой генетически кодируемого фотосенсибилизатора KillerRed KillerRed является уникальным фототоксичным красным флуоресцентным белком, который может быть использован для индукции локального окислительного стресса при освещении зелено-оранжевым светом. В работе изучалась фототоксичность KillerRed, экспрессированного на мембране лизосом во фьюзе с Rab7 (гуанозинтрифосфатаза) со стороны цитоплазмы. Было обнаружено, что связанный с лизосомой KillerRed вызывает эффективную гибель клеток под действием света, как и при локализации в митохондриях и на плазматической мембране, о чем сообщалось ранее. Ингибиторный анализ показал, что лизосомальные катепсины играют важную роль в реализации фототоксичности KillerRed-Rab7. Мониторинг морфологии клеток, целостности мембраны и формы ядер позволил нам сделать вывод, что KillerRed-Rab7-опосредованная клеточная гибель происходит по пути некроза при высокой интенсивности света и по пути апоптоза при низкой интенсивности. Потенциально KillerRed-Rab7 может быть использован в качестве оптогенетического инструмента для запуска апоптоза или некроза в популяциях клеток-мишеней.

    Рисунок. Фототоксичность KillerRed-Rab7 в клетках HeLa. Облучение зеленым светом индуцировало значительное снижение числа KillerRed-Rab7-содержащих клеток в смешанной популяции клеток HeLa, экспрессирующих TurboGFP или KillerRed-Rab7. Представлены изображения в зеленом и красном каналах и их наложение с изображением в проходящем свете для облученных (верхний ряд) и необлученных (нижний ряд) клеток. Бар 100 мкм.

    Работа опубликована: Serebrovskaya, E.O., Ryumina, A.P., Boulina, M.E., Shirmanova, M.V., Zagaynova, E.V., Bogdanova, E.A., Lukyanov, S.A., Lukyanov, K.A. Phototoxic effects of lysosome-associated genetically encoded photosensitizer killer red (2014) Journal of Biomedical Optics 19 (7) doi: 10.1117/1.JBO.19.7.071403 (Impact factor - 2.881) (full text)

    2. По результатам исследований опубликовано и принято к печати 3 статьи и получен 1 международный патент:

    • Baranov M.S., Solntsev K.M., Baleeva N.S., Mishin A.S., Lukyanov S.A., Konstantin A. Lukyanov K.A., Yampolsky I.V. Red-Shifted fluorescent aminated derivatives of conformationally locked GFP chromophore. Chem. Eur. J. 2014, 20, 1 – 9.

    • Shirmanova MV, Gavrina AI, Aksenova NA, Glagolev NN, Solovieva AB, Shakhov BE, Zagaynova EV. Comparative Study of Tissue Distribution of Chlorin e6 Complexes with Amphiphilic Polymers in Mice with Cervical Carcinoma. J Anal Bioanal Tech. 2014. S1: 008.

    • Kleshnin M., Shirmanova M., Fiks I., Orlova A., Plekhanov V., Zagainova E., Lukyanov S., Turchin I. Trans-illumination fluorescence imaging of deepseated tumors in small animals. Photon Lasers Med 2014. In press.

    • Международный патент. Заявка № PCT/RU2012/000682. Авторы: Yampolsky I.V., Lukyanov K.A., Baranov M.S. Boron-containing 5-arylidene-3,5-dihydro-4h-imidazol-4-ones. Номер публикации: WO 2014031021 A1 от 27.02.2014.
    Достижения и публикации 2013
    Допсоглашение № 2 от 1 марта 2013 года к проекту № 11.G34.31.0017 от 24 ноября 2010 г. - 2013-2014 г.г.

    1. Создан генетически кодируемый флуоресцентный индикатор для внутриклеточного обнаружения Н2О2 HyPer-3 с улучшенными характеристиками в отношении времени реакции и скорости.

    HyPer-3 имеет расширенный динамический диапазон по сравнению с HyPer и значительно более быстрое окисление/восстановление по сравнению с HyPer-2. Получены in vivo изображения распределения H2O2 в тканях личинки полосатой данио. HyPer-3 был успешно применен для одноволновой флуоресцентной визуализации в режиме реального времени уровня H2O2 in vitro и in vivo.

    Рисунок. График (слева вверху) демонстрирует время изменения соотношения индуцированного H2O2 в индивидуальных клетках, экспрессирующих HyPer-3 (черная линия) по сравнению с HyPer (синяя линия) и HyPer-2 (красная линия). Световые (справа вверху) и флуоресцентные (внизу) изображения β-актин:HyPer-3 трансгенных данио на 3,5 dpf этапе. Отметим, что высокий уровень флуоресценции в сердце связан с конструкцией HyPer-3, содержащей трансгенный маркер cmlc2:egf, который не способен флуоресцировать вне сердца (слева вверху, нижнее изображение). Внизу - изображения F500/F420 соотношения в эмбрионах данио после ранения, экспресирующих HyPer-3 (эмбрион слева) или HyPer (эмбрион справа). Цифры указывают время в минутах после ранения.

    Работа опубликована:

    2. Изучены патоморфологические особенности действия белка KillerRed на опухоли животных при режимах лазерного воздействия, близких к используемым при фотодинамической терапии с химически синтезированными фотосенсибилизаторами.

    Методами флюоресцентного имиджинга in vivo и ex vivo после лазерного облучения опухолей обнаружено выгорание белка KillerRed, что являлось критерием правильно подобранного режима воздействия и свидетельствовало о протекании фотодинамической реакции. В остром периоде после облучения в опухолях, экспрессирующих KillerRed, выявлены признаки деструкции ткани. Наряду с умеренными, обратимыми дистрофическими изменениями, такими как увеличение или уменьшение размеров клеток и вакуолизация цитоплазмы, в большинстве клеток обнаружены необратимые признаки повреждения — нарушение целостности клеточных и ядерных оболочек. Выполненное исследование впервые показывает принципиальную возможность фотоповреждения опухоли с помощью фототоксичного белка KillerRed при лазерном воздействии в режиме фотодинамической терапии.

    Рисунок. Флюоресцентные изображения in vivo мыши nude с опухолями, экспрессирующими KillerRed-H2B: слева — до облучения; справа — сразу после облучения (593 нм, 150 мВт/см2, 20 мин). Облучению подвергалась опухоль слева. Средняя интенсивность флюоресценции опухоли до облучения составляла1·108 ед., после — 8·107 ед.

    Рисунок. Результаты конфокальной флюоресцентной микроскопии опухолей ex vivo. Флюоресцентные изображения KillerRed-H2B-экспрессирующих опухолей: слева — контроль без облучения; справа — опухоль сразу после облучения (593 нм, 150 мВт/см2, 20 мин). Возбуждение на длине волны 543 нм, регистрация сигнала в диапазоне 597–661 нм. Размер изображений — 200х200 мкм

    Работа опубликована:

    3. Определена кристаллическая структура желтого флюоресцентного белка phiYFPv (Phialidium) с разрешением 2.05 Å с целью улучшения свойств phiYFPv и его гомологичного мономерного биомаркера tagYFP.

    Желтый флуоресцентный белок phiYFPv ( λmaxem ≈ 537 нм) с усовершенствованной укладкой был разработан на основе спектрально-идентичного «дикого типа» phiYFP, найденного в морской медузы Phialidium. Последний флуоресцентный белок является одним из двух известных природных белков, которые обладают спектром излучения в желто-оранжевом диапазоне (535-555 нм). Была определена кристаллическая структура phiYFPv с разрешением 2.05 Å. «Желтый» хромофор, формирующийся из последовательной триады Thr65-Tyr66-Gly67, принимает бициклическую структуру типичную для флуорофоров, излучающих в зеленой области спектра. Было показано, что идеальные антипараллельные π-укладки хромофора Tyr66 и проксимальные Tyr203, также как и Val205, на поверхности фенольного кольца хромофора являются главным образом ответственны за наблюдаемую желтую эмиссию phiYFPv при 537 нм. Cайт-направленный мутагенез на основе структуры использовался для идентификации ключевых функциональных остатков в окружающей среде хромофора. Полученные результаты были использованы для улучшения свойств phiYFPv и его гомологичного мономерного биомаркера tagYFP.

    Рисунок. Трехмерное изображение границы раздела между A и B субъединицами в димерной структуре phiYFPv. Изображение получено с использованием SETOR.

    Работа опубликована:

    4. Имиджинг микродоменов Н2О2 в рецепторах сигнальной тирозин киназы.

    HyPer, рациомерический генетически кодируемый флуоресцентный сенсор, представляет собой перспективный инструмент для внутриклеточной регистрации перекиси водорода. При экспрессии в клетках in vitro, сенсор HyPer-cyto, диффузно распределенный в цитоплазме, регистрирует временные закономерности генерации H2O2. Однако быстрая диффузия сенсора в клетке приводит к усреднению сигнала от Н2О2 даже в тех случаях, когда Н2О2 продуцируется локально. В данной работе мы иммобилизовали сенсор в специфичных субклеточных компартментах, что позволило контролировать местное увеличение концентрации H2O2. В публикации представлен протокол рациометрического имиджинга и количественной оценки H2O2, продуцируемого клетками при физиологической стимуляции.

    Рисунок. HyPer на поверхности мембраны эндоплазматического ретикулума со стороны цитоплазмы. (А) Схема конструкта Hyper-TA. (B) Широкопольные флуоресцентные изображения Hyper-TA-экспрессирующих клеток HeLa-Кyoto. Верхний ряд изображений показывает субклеточное распределение сенсора Hyper-TA. Нижний ряд изображений демонстрирует субклеточное распределение рациометрического сигнала. EGF (50 нг/мл) был добавлен между вторым и третьим кадрами. (С) Профиль изменения рациометрического сигнала HyРer вблизи цитоплазматической поверхности эндоплазматического ретикулума клеток, показанных на панели (B).

    Работа опубликована:

    5. Визуализация внутриклеточного перексида водорода с помощью генетически кодируемого флуоресцентного зонда HyPer

    Флуоресцентный сенсор HyPer позволяет контролировать внутриклеточный уровень H2O2 с высокой степенью чувствительности и специфичности. В статье детальный протокол рациометрического имиджинга Н2О2, продуцируемого клетками при фагоцитозе, в том числе инструкции для проведения экспериментов на различных коммерческих конфокальных системах, а именно Leica SP2, Leica SP5, и Carl Zeiss LSM, а также широкопольном микроскопе Leica 6000. Общие принципы получения рациметрических изображений могут быть использованы для визуализации продукции Н2О2 различными типами клеток при различных условиях.

    Рисунок. Продукция Н2О2 фагоцитирующими макрофагами, экспрессирующими HyРer. (А) Рациометрические конфокальные изображения клеток RAW 264.7 в указанные моменты времени (мин) после индукции фагоцитоза опсонизированных частиц зимозана. Бар 10 мкм. (В) Динамика продукции H2O2 отдельными фагоцитирующими клетками RAW 264.7. Черная и красная линии показывают продукцию H2O2 внутри верхней и нижней клетки на рисунке А. (С) Рациометрические конфокальные изображения клеток RAW 264.7, демонстрирующие пики продукции H2O2 после каждого события фагоцитоза. Временные точки фагоцитоза отмечены звездочками. Бар 10 мкм. (D) Динамика продукции H2O2 в фагоцитирующих клетках RAW 264.7, показанных на панели С. Стрелки указывают на события фагоцитоза.

    Работа опубликована:

    Достижения и публикации 2013
    6. Впервые изучена фототоксическая активность флавопротеина miniSOG в опухолевых клетках in vitro и in vivo.

    Созданы клеточные линии HeLa Kyoto, стабильно экспрессирующие белок miniSOG в различных клеточных локализациях: плазматическая мембрана (miniSOG-mem), митохондрии (miniSOG-mito) и хроматин (H2B-miniSOG). Методами флуоресцентной микроскопии и флуоресцентного имиджинга in vivo оценена фототоксическая активность miniSOG в отношении опухолевых клеток, in vitro и на моделях животных соответственно. Облучение клеток синим светом in vitro индуцировало их гибель, однако данный эффект не был обнаружен в опухолях животных in vivo. Таким образом, показано, что флавопротеин miniSOG в условиях in vitro представляет собой эффективный генетически кодируемый фотосенсибилизатор для опухолевых клеток млекопитающих.

    Рисунок. Флуоресцентная микроскопия клеток, экспрессирующих флавопротеин miniSOG. A - клетки HeLa Kyoto, стабильно экспрессирующие miniSOG, локализованный в плазматической мембране, митохондриях и в хроматине, соответственно. B - Time-lapseмикроскопия немодифицированных клеток и клеток, экспрессирующих miniSOG-mito (наложение флуоресценции и проходящего света). Облучение клеток синим светом; числовым значениям соответствует время после облучения в минутах. Стрелками показаны гибнущиеклетки.

    Рисунок.
    In vivo флуоресцентный имиджинг опухолей у мышей линии nude на 19 день после инокуляции. A, B – опухоли HeLa, экспрессирующие H2B-miniSOG; C, D – опухоли HeLa, экспрессирующие miniSOG-mito; E ,F – немодифицированные опухоли HeLa. Пунктиром показаны опухоли, облученные лазером (473 нм, 150 мВ/см2, 30 мин). A, C, E – до облучения; B, D, F –после облучения

    Работа опубликована:

    7. Генетически кодируемый иммуннофотосенсибилизатор 4D5scFV-miniSOG - высоко селективный агент для прицельного фотоуничтожения опухолевых клеток in vitro.

    Обнаружено, что рекомбинантный белок 4D5scFv-miniSOG оказывает весьма специфичный фотоиндуцированный цитотоксический эффект на HER2/neu-положительные клетки аденокарциномы молочной железы человека SK-BR-3 (IC50 = 160 нМ). 4D5scFv-miniSOG специфически связывается с HER2-позитивными клетками и интернализуется через рецептор-опосредованный эндоцитоз. Лечение раковых клеток аденокарциномы молочной железы одновременно иммунофотосенсибилизатором 4D5scFv-miniSOG и химиопрепаратом Taxol или белком JO-1 произвело выраженный аддитивный эффект.

    Рисунок. Локализация 4D5scFv-miniSOG в различных органеллах SK-BR-3 клетки. 4D5scFv-miniSOG и Lysotracker (А), 4D5scFv-miniSOG против Mitotracker (B). Зеленый цвет - 4D5scFv-miniSOG в клетках (I), красный цвет - органеллы, окрашенные специфичными красителями (II), наложение I и II флуоресцентных изображений (III). Диаграммы рассеяния частоты и интенсивности сигнала IV4D5scFv-miniSOG и органелло-специфичных красителей (iv). Диаграмма построена на основе измерения сигнала клетки, выделенной рамкой на рис. Biii.

    Работа опубликована:

    8. Разработана методика in vivo наблюдения первичного опухолевого узла и метастазов на основе оптимизированной люциферазы светляка luc2

    Методами молекулярного клонирования получен лентивирусный вектор, несущий ген оптимизированной люциферазы светляка luc2. С помощью данной генетической конструкции создана линия опухолевых клеток Colo 26-luc2 (мышиная карцинома толстой кишки), стабильно экспрессирующя люциферазу luc2. Методами биолюминесцентного имиджинга in vitro и in vivo определена чувствительность данной системы. Созданы модели первичного опухолевого узла и метастазов на основе Colo 26-luc2. Выполненная работа демонстрирует возможности биолюминесцентного имиджинга на основе оптимизированной люциферазы luc2 для прижизненной неинвазивной визуализации опухолевых процессов на уровне целого организма.

    Рисунок. Биолюминесцентный имиджинг первичного опухолевого узла Colo 26-luc2. А – 4-й день после инокуляции, Б – 7-й день после инокуляции. D-люциферин, 150 мг/кг, внутрибрюшинно. Место формирования опухолевого узла показано стрелками

    Рисунок. Биолюминесцентный имиджинг метастазов Colo 26-luc2 в легких на 9-й день после внутривенного введения опухолевых клеток. А – вентральная сторона животного, Б – вид сбоку. D-люциферин, 150 мг/кг, внутрибрюшинно.

    Работа опубликована:

    9. KillerRed и miniSOG как генетически кодируемые фотосенсибилизаторы для фотодинамической терапии рака

    Показан фототоксический эффект красного флуоресцентного белка KillerRed на экспериментальные опухоли HeLa у мышей. Лазерное воздействие на опухоли, экспрессирующие белок, вызвало значительные дистрофические клеточные изменения, такие как нарушение клеточных и ядерных мембран, отек ядра, вакуолизация цитоплазмы, и активация апоптоза. В опухолях, экспрессирующих фототоксичный флавопротеин miniSOG, патоморфологических изменений не наблюдалось. Дальнейшие эксперименты будут направлены на оптимизацию схемы фотодинамического лечения с белком KillerRed с целью ингибирования роста опухоли, а также на объяснение устойчивости опухолейHeLa к miniSOG-опосредованному фотоповреждению. Результаты представляют большой интерес для развития метода фотодинамической терапии рака.

    Рисунок. Генетически кодируемый фотосенсибилизатор miniSOG-H2B в HeLa опухоли у иммунодефицитных мышей. а - фото, b - флуоресцентное изображение in vivo до лазерного облучения, с - после лазерного воздействия на длине волны 473 нм, 150 мВт/см2 в течение 30 мин. Облученная опухоль показана пунктиром. Возбуждение 465 нм, регистрация 520 нм.

    Работа опубликована:

    10. Исследование влияния цисплатина на уровень пероксида водорода и рН в клетках линии HeLa с использованием генетически кодируемых сенсоров

    С помощью генетически кодируемого сенсора продемонстрировано отсутствие изменений уровня пероксида водорода и рН в клетках HeLa при воздействии цисплатина. В работе были использованы две клеточные линии карциномы шейки матки человека HeLa Kyoto, содержащие в цитоплазме генетически-кодируемый сенсор пероксида водорода HyPer-2C и сенсор pH HyPer-2C199S. Для оценки токсического действия цисплатина в отношении клеток HeLa использовали стандартный МТТ-тест. Изменения уровня рН и пероксида водорода (H2O2) определяли методом флуоресцентной микроскопии по изменению соотношения между интенсивностями флуоресценции при возбуждении сенсора на двух длинах волн: 500 нм и 420 нм (F500/F420). Во время эксперимента клетки содержали в микроинкубаторе при температуре 37.0ºС в безкарбонатной безсывороточной среде МЕМ. Раствор цисплатина в конечной концентрации, соответствующей IC50 по данным проведенного МТТ-теста, добавляли непосредственно в среду культивирования. В качестве контроля использовали среду МЕМ без добавления цисплатина. В результате проведённых исследований добавление цисплатина не вызывало изменений уровня пероксида водорода и рН в цитоплазме клеток линии HeLa Kyoto, экспрессирующих соответствующие сенсоры в течение всего времени наблюдения (20 минут) по сравнению с контролем.

    Рисунок. Уровень H2O2 в цитоплазме клеток линии HeLa-Kyoto-HyPer2 (а) и рН в цитоплазме клеток линии HeLa-Kyoto-HyPer2-С199S (б) после добавления цисплатина (IC50) и среды МЕМ без цисплатина. Стрелкой отмечено время добавления препарата.

    Работа опубликована:

    Проект № 11.G34.31.0017 от 24 ноября 2010 года – 2010-2012 г.г.

    Проект № 11.G34.31.0017 от 24 ноября 2010 г в 2010-2012 гг был направлен на разработку и использование принципиально новых подходов к исследованию молекулярных механизмов биологических процессов и прицельному воздействию на живые системы с использованием флуоресцентных маркеров последнего поколения.

    1. Дальнекрасный флуоресцентный белок eqFP650 использован в исследовании механизмов опухолеобразования и метастазирования на мышиной модели рака молочной железы в сочетании с люминесцентным сигналом люциферазы Gaussia. Показано смешанное взаимоподдерживающее метастазирование для двух модельных типов опухолевых клеток, визуализируемых с использованием флуоресценции eqFP650 и люминесценции люциферазы или флуоресценции другого флуоресцентного белка.

    Рисунок. (A) Флуоресцентная (белок eqFP650) и люминесцентная (светлячковая люцифераза) визуализация двух ко-пересаженных типов опухолевых клеток. (B) Ex vivo микроскопия лимфатического узла из мыши на панели A показывает ко-локализацию флуоресценции eqFP650 и GFP меченных клеток. (C) Флуоресцентная (белок eqFP650) и люминесцентная (комплементированная сплит-люцифераза Gaussia) визуализация опухолевых клеток. (D) Вырезанные первичные опухоли и метастазы из панели B: визуализированные сигналы флуоресценции eqFP650 и люминесценции комплементированной сплит-люциферазы Gaussia. Красные стрелки показывают метастазы в легких, в которых оба сигнала колокализованы. Зеленая стрелка показывает метастаз, характеризующийся только флуоресцентным сигналом eqFP650. Работа опубликована:

    2. Выявлены структурные основы дальнекрасной флуоресценции белков eqFP650 и eqFP670.

    Для понимания структурных основ сдвига спектров дальнекрасных флуоресцентных белков eqFP650 и eqFP670 была проведена работа по их кристаллизации и определения пространственной структуры. Данная работа была проведена в сотрудничестве с лабораториями В.З. Плетнева (ИБХ РАН) и Z. Dauter (USA). Было показано, что за батохромный сдвиг в этих белках ответственны две основные группы структурных изменений, по сравнению с другими флуоресцентными белками. Во-первых, наблюдается повышенная гидрофильность окружения ацилиминной группы красного хромофора за счет присутствия одной или трех молекул воды в eqFP650 и eqFP670, соответственно. Эти молекулы воды обеспечивают дополнительные водородные связи хромофора с белковым окружением, что приводит к сдвигу максимума эмиссии в красную область на приблизительно 15 нм. Во-вторых, в eqFP670 присутствуют остатки аспарагина в положениях 143 и 158 (вместо серина в этих положениях в eqFP650). Эти остатки аспарагина связаны водородными связями между собой и с хромофором, что приводит к дополнительному сдвигу эмиссии на 20 нм в eqFP670. Роль выявленных структурных изменений была подтверждена путем направленного мутегенеза.

    Работа опубликована:

    3. Разработан метод изучения взаимодействия опухоли и мезенхимных стволовых клеток с помощью флуоресцентного биоимиджинга.

    Метод включает следующие основные стадии:

    • Выделение мезенхимных стволовых клеток из клеток стромы жировой ткани (СКЖТ) из кусочков жировой ткани человека.
    • Трансфекция СКЖТ геном красного флюоресцентного белка TurboFP635 методом лентивирусной трансфекции.
    • Введение меченых флюоресцентным белком СКЖТ мышам линии nude с привитыми опухолями Hela Kyoto.
    Визуализация распределения СКЖТ в животных с применением флуоресцентного имиджинга на целых организмах, а также лазерной сканирующей конфокальной микроскопии выделенных тканей (с применением спектрального анализа).

    СКЖТ, выделеные и охарактеризованые с помощью иммуноцитохимического анализа, имели фенотип мезенхимных стволовых клеток (экспрессировали CD105, CD49d, STRO-1) и дифференцировались в условиях in vitro в адипогенном, остеогенном и хондрогенном направлениях при культивировании в индукционных средах. Эффективность трансфекции СКЖТ геном красного флуоресцентного белка TurboFP635 составила 75%. Показано, что исследуемый тип стволовых клеток при системном введении способен мигрировать в селезенку, а при системном и местном введениях — в костный мозг, легкие и ткани опухоли реципиента. Таким образом, методы флюоресцентного биоимиджинга и лазерной сканирующей микроскопии могут быть использованы для изучения взаимодействия опухоли и мезенхиальных стволовых клеток. Они эффективно дополняют друг друга в получении общих знаний о распределении мигрирующих флюоресцентных клеток.

    Рисунок. Мониторинг миграции флюоресцентно-меченых СКЖТ методом флюоресцентного биоимиджинга у животных 2-й группы (ранняя стадия канцерогенеза, локальное введение СКЖТ). Квадратом указано место инъекции опухолевых клеток, пунктирной линией — место инъекции флюоресцентно-меченых СКЖТ, пунктирной стрелкой — флюоресценция места инъекции СКЖТ.

    Работа опубликована:


    Рисунок. Белок FusionRed в живых клетках. Изображения клеток, трансфецированных рекомбинантными генетическими конструкциями, кодирующими следующие слитные белки:А. FusionRed-актин; В.FusionRed-Rab5a-7 (локализация в эндосомах); С. FusionRed-фибрилларин; D. FusionRed- ламин; E. FusionRed--тубулин; F. FusionRed-аннексин-A4; G. FusionRed-ER ( локализация в эндоплазматическом ретикулуме) H. FusionRed-кавеолин; I. FusionRed-c-Ha-Ras (мембранная локализация); J. FusionRed-эпитоп-RhoB-GTPазы (локализация в эндосомах); K. FusionRed-паксиллин-22; L. FusionRed- лизосомальный-мембранный-гликопротеин (мембранная локализация); M. FusionRed-lifeact (пептид, связывающий филаменты актина); N. FusionRed-PDHA1-10 (pyruvate dehydrogenase; митохондриальная локализация); O. FusionRed-кератин; P. FusionRed-миозин (легкая цепь); Q. FusionRed-c-src-N-7; R. FusionRed-PMP (сигнал пероксисомальной лакализации); S. FusionRed-EB3 (белок семейства RP/EB, ассоциированный с микротрубочками); T. FusionRed-Golgi (45 N-концевой аминокислотный остаток галактозилтрансферазы, локализация в комплексе Гольджи); U. FusionRed-кадгерин-10; V. FusionRed-виментин; W. FusionRed-зиксин; X. FusionRed- коннексин-43; Y. FusionRed--актинин.Масштабная линейка, 10 мкм. Работа опубликована:

    5. Впервые получен флуоресцентный белок с хромофором на основе триптофана-66 в анионном состоянии.

    Даже теоретическая возможность получения таких форм до настоящего времени не рассматривалась из-за исключительно высоких значений pKа индольной группы триптофана. Новый белок, названный WasCFP, обладает зеленой флуоресценцией с временем жизни флуоресцентного состояния более 5 нс, намного больше, чем у всех известных флуоресцентных белков (как правило, 2-3 нс, максимальное – 4 нс). Следовательно, WasCFP является удобной меткой для времяразрешенной микроскопии (Fluorescence Lifetime Imaging Microscopy, FLIM), где этот белок предоставляет дополнительный «цвет» для многопараметрического биоимиджинга. Об анионном состоянии хромофора в новой спектральной форме свидетельствует рН-зависимое равновесие между формами с поглощением при 437 нм и при 494 нм, а также близкое поглощение белка mCerulean, денатурированного в сильной щелочи, где хромофор, очевидно, существует в виде аниона. Важно, что WasCFP показал принципиальную возможность существования флуоресцентных белков с анионным хромофором на основе триптофана, и, таким образом, открыл новое направление получения флуоресцентных белков с необычными и полезными свойствами.

    Рисунок. Спектральные свойства WasCFP. (А) Спектры поглощения нового флуоресцентного белка WasCFP, показывающие рН-зависимое равновесие между нейтральным и анионным состояниями хромофора. (Б) Предлагаемая схема стабилизации анионного хромофора остатком лизина-61 и фото пробирок с WasCFP при рН 5 (слева) и рН 8 (справа).

    Работа опубликована:

    Рисунок. Светоиндуцируемая временная остановка делений клеток HeLa Kyoto с H2B–tKR. Представлены микрофотографии (наложение красной флуоресценции и проходящего света) одного и того же поля зрения через указанное время (в часах) после облучения зеленым светом. Видно, что нетрансфицированные клетки делятся нормально, в то время как клетки, экспрессирующие H2B–tKR, не подвергаются делению в течение первых 27 ч, после чего в них также начинаются митозы (показаны стрелками). Масштабная линейка 20 мкм.

    Работа опубликована:

    Поданы 3 заявки на изобретение.

    Получен патент:

    7. Проведено исследование фотодинамического действия белка KillerRed на опухоль HeLa (рак шейки матки человека) у иммунодефицитных мышей nude.

    Протестировано 5 вариантов локализации белка в клетке. С помощью флуоресцентного имиджинга in vivo обнаружено, что облучение опухоли, экспрессирующей белок KillerRed, приводит к его выгоранию, сопровождающем фотодинамическую реакцию. Установлено, что лазерное воздействие на опухоли с белком с локализацией в хроматине клеток (H2B-tKR) приводит к наиболее выраженным патоморфологическим изменениям: нарушению целостности цитоплазматической и ядерной мембран, вакуолизации цитоплазмы, набуханию или сжатию клеток, отеку ядра, активации апоптоза. Таким образом, была впервые продемонстрирована принципиальная возможность фотоповреждения опухоли с помощью фототоксичного белка KillerRed.

    Рисунок. Влияние фотодинамической терапии на опухоль с H2B-tKR на мышах. Вверху – обычное и флуоресцентное изображение мыши с опухолью (стрелка). Внизу – гистологический срез необлученной (слева) и облученной (справа) опухоли. Видны вызванные белком KillerRed патологические изменения клеток после воздействия светом
    Подана заявка на патент.

    Работа опубликована

    8. Разработан метод анализа локализованной продукции пероксида водорода в живых системах.

    Описание пространственно-временного распределения в клетке пероксида водорода на уровне отдельных компартментов и субкомпартментов чрезвычайно важно для понимания механизмов влияния этого важнейшего вторичного мессенджера на поведение клетки, его роли в регуляции сигнальных процессов и в патологиях. Для решения этой проблемы был разработан метод высокоспецифической и высокоселективной детекции пероксида водорода в различных внутриклеточных локализациях. Метод основан на использовании генетически кодируемого флуоресцентного сенсора HyPer, который направляется в определенный компартмент или субкомпартмент клетки путем слияния с известными белковыми сигналами внутриклеточной локализации или с целыми белками, характеризующимися искомой локализацией.

    На основе биосенсора HyPer созданы локализованные флуоресцентные индикаторы PDGFR-HyPer, EGFR-HyPer и HyPer-TA для детекции Н2О2в близком окружении рецепторов факторов роста PDGFR и EGFR, а также на цитоплазматической стороне мембраны эндоплазматического ретикулума. Показано, что полученные сенсоры правильно локализованы в клетках, HyPer в составе химерных белков сохраняет свойства биосенсора и реагирует на добавление экзогенного Н2О2.

    С помощью полученных индикаторов впервые визуализирована локальная продукция и динамика Н2О2 в клетке в ответ на физиологическую активацию тирозинкиназных рецепторов ростовыми факторами. Установлено, что в клетках эпителиальной опухолевой линии HeLa-Kyoto продукция Н2О2 происходит на мембранах эндосом и эндоплазматического ретикулума. В фибробластах линии NIH-3T3 продукция Н2О2локализована на плазматической мембране и мембране эндоплазматического ретикулума.

    Таким образом, активация тирозинкиназных рецепторов, характерных для клеток разного происхождения, стимулирует различающиеся между собой паттерны генерации Н2О2. Впервые показано, что диффузия Н2О2 в цитоплазме эукариотических клеток ограничена 1-2 мкм, то есть мишенью Н2О2 являются только те белки, которые находятся в непосредственной близости от места его генерации.

    Рисунок. Динамика изменения внутриклеточной концентрации Н2О2 в ответ на стимуляцию EGF. (A) Серия конфокальных изображений клеток линии HeLa-Kyoto, экспрессирующих pEGFR-HyPer. Клетки стимулированы EGF (50 нг/мл) в начальный момент серии (0 мин), соответствующие временные точки в минутах отмечены на каждом изображении. Верхний ряд серии изображений представляет внутриклеточное распределение отношения F500/F420. Нижний ряд серии изображений представляет внутриклеточное распределение флуоресцентного сигнала EGFR-HyPer (в канале с возбуждением флуоресценции при 488 нм). Границы и ядро одной из клеток обведены. Масштабная линейка: 15 мкм. (Б) Конфокальное рациометрическое изображение выделенной внутриклеточной области, содержащей интернализованный EGFR- HyPer. Интенсивность сигнала вдоль линий показана на графике (Г). Масштабная линейка: 5 мкм. (В) Графики, отражающие изменение концентрации H2O2 на ПМ (красный) и эндосомах (черный) клеток, изображенных на панели (А). (Г) Распределение отношения F500/F420 сигналов HyPer вдоль верхней (красный) и нижней (черный) линий, отмеченных на изображении (Б).
    Работа опубликована:

    9. Разработан метод одновременного мониторинга изменений концентраций клеточного пероксида водорода и фосфатидилинозитол-3,4,5-трифосфата с помощью одного сенсора.

    Для расширения возможностей многопараметрического биоимиджинга создан генетически кодируемый флуоресцентный индикатор BtkPH-E41K-HyPer для одновременной детекции Н2О2 и активности фосфатидилинозитол-3'-киназы. Данный сенсор позволяет осуществлять мониторинг пероксида водорода по соотношению пиков возбуждения флуоресценции при 420 и 500 нм, а появление фосфатидилинозитол-3,4,5-трифосфата – по транслокации сенсора из цитоплазмы на мембрану. На клетках линии NIH-3T3 продемонстрирована возможность использования полученного индикатора в многопараметрическом исследовании внутриклеточных сигнальных процессов. С использованием BtkPH-E41K-HyPer впервые показана локальная активность фосфатидилинозитол-3'-киназы и продукция Н2О2 в области иммунологического синапса в CD4+ TH-лимфоцитах.

    Рисунок. Мониторинг активности фосфатидилинозитол-3'-киназы и продукции Н2О2 в области иммунологического синапса в TH-лимфоцитах с помощью сенсора BtkPH-E41K-HyPer. Показаны микрофотографии TH-лимфоцита, формирующего контакт с шариком, покрытым ианти-CD3/CD28 антителами. Цыфры показывают время в минутах. Верхний ряд – изображения в проходящем свете. Два ряда ниже – флуоресцентные изображения при возбуждении при 420 или 505 нм. Нижний ряд – отношение сигналов флуоресценции (505/420), пропорциональное концентрации Н2О2. Шкала 10 мкм.

    Работа опубликована:

    Конференции
    Допсоглашение № 2 от 1 марта 2013 года к проекту № 11.G34.31.0017 от 24 ноября 2010 г. - 2013-2014 г.г.

    ОРГАНИЗАЦИЯ И ПРОВЕДЕНИЕ IV МЕЖДУНАРОДНОГО СИМПОЗИУМА «TOPICAL PROBLEMS OF BIOPHOTONICS -2013»

    IV Международный симпозиум "Актуальные проблемы биофотоники" проходил с 21 по 27 июля 2013 г. в Нижнем Новгороде. Организаторами симпозиума являлись Институт прикладной физики РАН, Нижегородский государственный университет им. Н.И. Лобачевского, Нижегородская государственная медицинская академия, компания ГИКОМ и ООО «Квантрон—НН».

    Симпозиум объединил три тематические конференции: "Оптическийбиоимиджинг", "Нанобиофотоника", "Нейробиофотоника" и семинары — «Современные приложения лазеров в биомедицине», «Клиническая биофотника», «Биофотоника в исследовании стволовых клеток и биологии развития» и «Новое поколение Биофотоники в биологии, фармакологии и медицине». Программа симпозиума включала пленарные, устные и стендовые доклады. Рабочим языком симпозиума был английский.

    Общая цель симпозиума – представить современное состояние исследований, концепции и перспективы развития методов и подходов биофотоники при изучении биологических объектов и человека.

    Всего в симпозиуме принимало участие 209 человек из 23 стран мира. Было представлено 162 доклада, из них 11 пленарных, 67 приглашенных, 44 устных инициативных, 40 стендовых.

    Среди участников конференции было 22 члена творческого коллектива лаборатории «Флюоресцентного биоимиджинга», все они были авторами и соавторами докладов. 20 членов творческого коллектива выступили на симпозиуме с научными докладами. Всего было 26 докладов с участием сотрудников творческого коллектива лаборатории.

    Список научных докладов, представленных членами творческого коллектива лаборатории «Флюоресцентного биоимиджинга»:


    1. Sergey Deyev. THERANOSTICS: MULTIFUNCTIONAL AGENTS FOR DIAGNOSTICS AND THERAPY (Plenary)
    2. M.V. Shirmanova, L.B. Snopova, E.O. Serebrovskaya, M.M. Kuznetsova, E.A. Sergeeva, V.A. Kamensky, D.B. Uzhakova, K.A. Lukyanov, S.A. Lukyanov, and E.V. Zagaynova. IN VIVO STUDY OF GENETICALLY ENCODED PHOTOTOXIC PROTEINS FOR TUMOR THERAPY (Invited)
    3. N.Y. Shilyagina, M.A. Sayfullaeva, A.I. Gavrina, I.V. Balalaeva, M.V. Shirmanova, E.V. Zagaynova, L.G. Klapshina, S.A. Lermontova, and A.V. Yakimansky. STUDY OF NOVEL PHOTOSENSITIZERS BASED ON THE CYANOPORPHYRAZINE CHROMOPHORS INCORPORATED INTO BIOCOMPATIBLE POLYMERIC BRUSH NANOPARTICLES
    4. L.G. Klapshina, M.K. Kuimova, I.V. Balalaeva, A.V. Yakimansky, M. A. Izquierdo, S.A. Lermontova, N.Yu. Lekanova, I.S. Grigoryev, T.K. Meleshko, M.V. Shirmanova, and E.V. Zagaynova. NOVEL FLUORESCENT PORPHYRAZINE MACROCYCLES AS FUNCTIONAL VISCOSITY PROBES IN LIVE CELLS
    5. A.S. Mishin, N.V. Povarova, K.S. Sarkisyan, M.S. Baranov, and K.A. Lukyanov.RATIONAL SELECTION OF BACTERIAL PROTEINS FOR SPECIFIC BINDING OF FLUOROGENIC CHROMOPHORES 6. K.S. Sarkisyan, A.S. Goryashchenko, A.P. Savitsky, K.A. Lukyanov, and A.S. Mishin. A BRIGHT MONOMERIC GREEN FLUORESCENT PROTEIN WITH A FLUORESCENCE LIFETIME OF 5.0 ns
    7. N.M. Mishina, I. Bogeski, S. Lukyanov, and V.V. Belousov. IMAGING PIP3 AND H2O2 WITH ONE GENETICALLY ENCODED FLUORESCENT SENSOR
    8. A.S. Belova, Е.А. Sergeeva, А.А. Brilkina, N.М. Mishina, А.G. Orlova, А.V. Maslennikova, E.V. Zagaynova, N.M. Shakhova, V.V. Belousov, and S.A. Lukyanov. USE OF GENETICALLY ENCODED SENSOR HYPER FOR STUDYING HYDROGEN PEROXIDE IMPLICATION IN THE MECHANISM OF CISPLATIN ACTION
    9. N.V. Klementieva, M.V. Shirmanova, E.O. Serebrovskaya, A.F. Fradkov, N.N. Prodanets, L.B. Snopova, A.V. Meleshina, and E.V. Zagaynova. IN VIVO BIOLUMINESCENCE IMAGING OF TUMOR CELLS USING FIREFLY LUCIFERASE LUC2
    10. L.B. Snopova, N.N. Prodanets, M.V. Shirmanova, M.M. Kuznetsova, S.A. Lukyanov, and E.V. Zagaynova. PATHOMORPHOLOGICAL CHANGES IN THE TUMORS INDUCED BY PDT WITH GENETICALLY ENCODED PHOTOSENSITIZERS
    11. D.O. Ellinsky, M.Yu. Kirillin, I.L. Shlivko, P.D. Agrba, E.A. Sergeeva, L.B. Snopova, and V.A. Kamensky. IDENTIFICATION OF STRUCTURAL LAYERS OF THICK AND THIN SKIN IN OCT-IMAGES
    12. M. Karabut, E. Kiseleva, N. Gladkova, F. Feldchtein, O. Baskina, L. Snopova, and E. Sergeeva. LASER PATTERNED MICROCOAGULATION FOR ORAL TISSUES TREATMENT
    13. A.I. Pavlikov, V.V. Elagin, V.I. Yusupov, M.V. Shirmanova, and V.A. Kamensky.IN VITRO INVESTIGATION OF LASER-INDUCED HYDRODYNAMICS ON TUMOR CELLS
    14. I.N. Druzhkova, M.M. Kuznetsova, M.V. Shirmanova, L.B. Snopova, N.N. Prodanetz, V.V. Belousov, and E.V. Zagaynova. MEASURING OF pH IN TUMOR XENOGRAFTS USING NEW GENETICALLY ENCODED SENSOR
    15. D.S. Kuznetsova, A.V. Meleshina, E.I. Cherkasova, M.V. Shirmanova, and E.V. Zagaynova. 3D-TUMOR SPHEROIDS AS A MODEL FOR TESTING PHOTODYNAMIC THERAPY WITH GENETICALLY ENCODED PHOTOSENSITIZERS
    16. Е.V. Gubarkova, N.D. Gladkova, Е.G. Sharabrin, I.V. Balalaeva, L.B. Snopova, Е.B. Kiseleva, М.М. Karabut, and M.Yu. Kirillin. ASSESSMENT OF THE "VULNERABLE" ATHEROSCLEROTIC PLAQUE STRUCTURE WITH CROSS-POLARIZATION OPTICAL COHERENCE TOMOGRAPHY (CP-OCT)
    17. Elena Kiseleva, N.D. Gladkova, F.I. Feldchtein, E.A. Sergeeva, M.Yu. Kirillin, I.V. Balalaeva, O.S. Streltzova, and N.S. Robakidze. In vivo evaluation of the depolarizing properties of connective tissue stroma in human mucosa with CP OCT.
    18. M.Yu. Kirillin, E.A. Sergeeva, P.D. Agrba, E.B. Kiseleva, E.V. Gubarkova, D.O. Ellinsky, I.L. Shlivko, N.D. Gladkova, O.G. Panteleeva, and N.M. Shakhova. INTERPRETATION OF OCT IMAGES IN BIOTISSUE DIAGNOSTICS: NUMERICAL SIMULATION AND ANALYSIS (Invited)
    19. A.V. Maslennikova, A.G. Orlova, G.Yu. Golubjatnikov, N.G. Golubjatnikova, T.I. Pryanikova, S.S. Kuznetsov, V.I. Plekhanov, E.G. Ovchinnikova, E.A. Shakleyina, N.M. Shakhova, and I.V. Turchin. OPTICAL METHODS FOR PREDICTION OF THE EFFECT OF NEOAJUVANT CHEMOTHERAPY OF BREAST CANCER (Invited)
    20. M.V. Kochueva, V.A. Kamensky, N.Yu. Ignatjeva, O.L. Zakharkina, S.S. Kuznetsov, E.B. Kiseleva, K. Babak, and A.V. Maslennikova. COMPREHENSIVE STUDY OF RADIATION DAMAGE OF EXSTRACELLULAR MATRIX OF BIOLOGICAL TISSUE
    21. T.I. Pryanikova, A.V. Maslennikova, A.G. Orlova, G.Yu. Golubyatnikov, L.B. Snopova, S.S. Kuznetsov, and I.V. Turchin. INFLUENCE OF IRRADIATION ON THE OXYGENATION OF EXPERIMENTAL TUMOR ESTIMATED BY DIFFUSE OPTICAL SPECTROSCOPY
    22. P. Subochev, A. Katichev, A. Morozov, A. Orlova, V. Kamensky, and I.Turchin. SIMULTANEOUS PHOTOACOUSTIC AND OPTICALLY MEDIATED ULTRASOUND MICROSCOPY FOR BIMODAL BIOIMAGING OF FUNCTION AND STRUCTURE
    23. V.V. Elagin, E.A. Sergeeva, M.L. Bugrova, D.V. Yuzhakova, V.A. Nadtochenko, and E.V. Zagaynova.THE INTRACELLULAR DISTRIBUTION OF GOLD NANOPARTICLES STABILIZED BY VARIOUS AGENTS
    24. M.A. Sirotkina, N.N. Prodanets, L.B. Snopova, V.V. Elagin, and E.V. Zagaynova. MORPHOLOGICAL ANALYSIS OF THE NANOPARTICLES-LABELED TUMORS AFTER LASER TREATMENT
    25. K.E. Mironova, G.M. Proshkina, A.V. Ryabova, T.A. Zdobnova, and S.M. Deyev. PHOTO-INDUCED CYTOTOXIC EFFECT OF 4D5scfV-miniSOG ON HER2/neu-OVEREXPRESSING CELLS
    26. A.V. Meleshina, E.I. Cherkasova, E.A. Sergeeva, E.V. Kiseleva, E.B. Dashinimaev, M.V. Shirmanova, and E.V. Zagaynova. FLUORESCENT IMAGING MODALITIES FOR MESENCHYMAL STEM CELL-TUMOR TROPISM 5 членов творческого коллектива вошли в состав организационного комитета симпозиума:

    • Загайнова Е.В. – председатель конференции «Нанобиофотоника»
    • Лукьянов С.А. – член программного комитета конференции «Нанобиофотоника»
    • Деев С.М. – член программного комитета конференции «Нанобиофотоника»
    • Ширманова М.В. – ученый секретарь конференции «Нанобиофотоника»
    • Турчин И.В. – ученый секретарь конференции «Оптический биоимиджинг»
    Научная тематика симпозиума имеет прямое отношение к исследованиям, проводимым в рамках проекта. В частности, в рамках конференции ««Нанобиофотоника» была организована специальная секция «Флуоресцентные белки».

    На этой секции были представлены устные доклады, раскрывающие природу флуоресценции белков, их фотобиологичекие свойства, перспективы применения для биомедицинских приложений.Интерес аудитории вызвал доклад Марины Ширмановой (Нижегородская медицинская академия) об изучении фототоксичных белков KillerRed и MiniSOG для терапии опухолей, в котором были показаны результаты серии исследований на опухолях животных.Результаты патоморфологического анализа опухолей, подверженных фотодинамической терапии с генетически-кодируемыми белковыми фотосенсибилизаторами, были продемонстрированы в стендовом докладе Сноповой Л.Б. (Нижегородская медицинская академия). Тему фототоксичных белков в стендовой сессии продолжил доклад Мироновой К.Е. (ИБХ РАН) о цитотоксических эффектах конъюгатов белка miniSOG с мини-антителами 4D5scfV. Направление генетически-кодируемых фотосенсибилизаторов является новым в фотодинамической терапии, и по результатам обсуждения докладов на эту тему можно сделать заключение о перспективности данного подхода и целесообразности продолжения исследований в этом направлении.

    Доклад Александра Мишина (Нижегородская медицинская академия, ИБХ РАН) был посвящен новому подходу к выбору бактериальных белков для связывания с флуорогенными хромофорами. Работа показала сложность задачи и оригинальность предложенного автором метода.

    Большое внимание было уделено теме разработке новых флуоресцентных белков для FRET и FLIMимиджинга: доклады Марии Хреновой (ИБХ РАН), Карена Саркисяна (ИБХ РАН), Виктории Жердевой (ИНБИ РАН). Имиджинг на разном уровне организации от субклеточного до организменного, основанный на регистрации времени жизни флуоресцирующих молекул, переживает в настоящее время интенсивное развитие, как в плане технических разработок, так и создания новых флуоресцирующих агентов. Сообщения на эту тему были сделаны на высоком уровне и подчеркнули актуальность данной темы.

    Стендовые доклады Дружковой И.Н. (Нижегородская медицинская академия), Беловой А.С. (ННГУ), Мишиной Н.М. (Нижегородская медицинская академия, ИБХ РАН) были посвящены генетически-кодируемым сенсорам и их использованию для регистрации pH и пероксида водорода в клетках. Исследования с применением сенсоров были выполнены как на клеточных культурах, так и на опухолях животных invivo, что несомненно свидетельствует о высоком потенциале новых сенсоров на основе флуоресцентных белков для изучения онкогенеза.Следует отметить, что 2 устных и 2 стендовых доклада в секции «Флуоресцентные белки» были представлены от коллектива, возглавляемого ведущим ученым С.А. Лукьяновым в Институте биоорганической химии РАН:

    1. A.S. Mishin(Russia), N.V. Povarova, K.S. Sarkisyan, M.S. Baranov, and K.A. Lukyanov.RATIONAL SELECTION OF BACTERIAL PROTEINS FOR SPECIFIC BINDING OF FLUOROGENIC CHROMOPHORES.
    2. N.M. Mishina(Russia),I. Bogeski, S. Lukyanov, and V.V. Belousov. IMAGING PIP3 AND H2O2 WITH ONE GENETICALLY ENCODED FLUORESCENT SENSOR
    3. K.S. Sarkisyan(Russia), A.S. Goryashchenko, A.P. Savitsky, K.A. Lukyanov, and A.S. Mishin. A BRIGHT MONOMERIC GREEN FLUORESCENT PROTEIN WITH A FLUORESCENCE LIFETIME OF 5.0 ns
    4. E.V. Putintseva(Russia), D.M. Chudakov, and A.M. Bogdano BRIGHT CIRCULARLY PERMUTED VARIANTS OF FLUORESCENT PROTEIN FUSIONRED
    Поскольку флуоресцентные белки являются незаменимыми инструментом оптических методов визуализации, ряд докладов об их применении прозвучал в соответствующей тематической конференции "Оптический биоимиджинг". Применение флуоресцентных оптических методов позволяет прижизненно и неинвазивно изучать распределение флуорофора в тканях животных на уровне целого организма. Данная тематика была отражена в докладах зарубежных и российских участников, посвященных разработке новых флуоресцирующих маркеров и созданию экспериментальных моделей флуоресцирующих опухолей, развитию методов флуоресцентногоимиджинга и трехмерной визуализации опухолей в биологическом эксперименте и клинике. В докладе Карстена Кенига (Германия) была представлена новая уникальная система для многофотонной томографии с опцией CARS и показаны ее возможные приложения для экспериментальных работ на мелких лабораторных животных и в клинической практике. В докладе Ильи Фикса (ИПФ РАН) были рассмотрены математические аспекты флуоресцентной томографии опухолей, генетически меченных флуоресцентными белками. Александр Горяченко (ИНБИ РАН) в своем докладе рассказал про новый дальне-красный FREТ-сенсор для определения активности каспазы-3, который был разработан совместно с группой С.А. Лукьянова в ИБХ РАН. Об актуальности создания новых флуоресцентных белков, обладающих высоким поглощением в красной области, неоднократно упоминалось в докладах по оптоакустическому имиджингу - А.В. Субочев (ИПФ РАН), Мартин Френц (Швейцария). Высокую заинтересованность участников вызвал доклад Н.В. Клементьевой (Нижегородская медицинская академия) о биолюминесцентномимиджинге опухолевых клеток с помощью улучшенной люциферазы светляка Luc2. Стоит отметить, что линии клеток, экспрессирующиеLuc2, и эксперименты по их наблюдению invitro и invivo были сделаны в лаборатории «Флуоресцентного биоимиджинга» под руководством С.А. Лукьянова.

    На сегодняшний день флуоресцентные белки служат универсальным инструментом для различных задач в биомедицинских исследованиях. Поэтому их применение многократно демонстрировалось также в рамках конференции «Нейробиофотоника».В частности, наблюдение функций клеток во флуоресцентно - меченых нейрональных культурах и новые способы получения и обработки данных о нейронах были показаны в докладах Дайзуке Ито (Япония), И.В. Мухиной ((Нижегородская медицинская академия), А. Семьянова (Япония), Ю.Н. Захарова (ННГУ), Т. Сахарновой (Нижегородская медицинская академия), Е. Агрба (Нижегородская медицинская академия), Я. Мытаевой (Нижегородская медицинская академия) и др.

    В рамках семинара «Биофотоника в исследовании стволовых клеток и биологии развития» были затронуты вопросы изучения эмбрионального развития млекопитающих и роли стволовых клеток посредством новейших методов биоимиджинга, в том числе с использованием флуоресцентных белков. Например, в докладе И. Адамейко (Каролинский институт, Стокгольм, Швеция) было представлено описание возможностей использования конфокального имиджинга и оптической проекционной томографии с последующим формированием 3-D – моделей при изучении миграции меченых белками стволовых клеток нервного гребня эмбриона млекопитающих. Большой интерес слушателей вызвала работа И. Лариной (США) «Изучение развития эмбрионов млекопитающих с использованием оптического имиджинга», в которой флуоресцентные белки применялись для прижизненного наблюдения тканей эмбрионов мыши. Доклады Е.И. Черкасовой (ННГУ) и А.В. Мелешиной (ННГУ) были посвящены исследованию взаимодействия мезенхимальных стволовых клеток с опухолью. В данном случае стволовые и/или опухолевые клетки стабильно экспрессировали флуоресцентные белки, что позволяло детектировать их в тканях флуоресцентными методами.

    В работе конференции принимали участие российские и зарубежные ученые различных специальностей: физики, химики, биологи, медики. Активное участие в работе конференции приняли молодые ученые – студенты, аспиранты, молодые кандидаты наук. Конференция имела выраженную биомедицинскую направленность и создала предпосылки для развития новых научных проектов на стыке научных дисциплин. Научная программа конференции формировалась с учетом современных тенденций мировой науки в сфере биофотоники, в том числе флуоресцентного биоимиджинга и практического применения флуоресцентных белков в биологии и медицине для изучения механизмов физиологических и патологических процессов в живых системах.

    Обзор сделанных на симпозиуме докладов и обсуждавшейся проблематики показал высокий интерес научного сообщества к сравнительно новому направлению, но получившему мощное развитие - флуоресцентному биоимиджингу, особенно с применением генетически кодируемых флуорофоров – флуоресцентных белков. Характерно, что последние разработки в области флуоресцентных белков свидетельствуют о возможности их применения не только в качестве меток для последующего флуоресцентного наблюдения, но и в качестве высокочувствительных сенсоров для изучения функций клеток и в качестве терапевтических для активного воздействия на патологические клетки, что значительно расширяет области их примененияв биомедицине. Участие в симпозиуме большого числа членов творческого коллектива создало предпосылки для плодотворного развития научных исследований по тематике проекта. Прошедшие в рамках симпозиума обсуждения и дискуссии актуальных вопросов флуоресцентного биоимиджинга и активное участие молодых ученых обеспечили приток новых идей, которые станут основой для успешной реализации проекта.

    Большое число зарубежных ученых, принявших участие в конференции, говорит об их заинтересованности в налаживании научных контактов с российскими коллегами. А активное участие в симпозиуме молодых исследователей свидетельствует об их высоком интересе к сфере биофотоники и, несомненно, является полезным для дальнейшей научной карьеры.

    Формат симпозиума предоставил возможность для плодотворных научных контактов между участниками различных конференций по вопросам, представляющим взаимный интерес. Все это обусловило высокий уровень и успех проведенного научного мероприятия.

    Проект № 11.G34.31.0017 от 24 ноября 2010 года – 2010-2012 г.г. ОРГАНИЗАЦИЯ И ПРОВЕДЕНИЕ III МЕЖДУНАРОДНОГО СИМПОЗИУМА
    «TOPICAL PROBLEMS OF BIOPHOTONICS -2011» III Международный симпозиум "Актуальные проблемы биофотоники" проходил с 16 по 22 июля 2011 г на борту теплохода «Георгий Жуков», совершавшего круиз по маршруту Санкт-Петербург – Нижний Новгород. Организаторами симпозиума являлияь Институт прикладной физики РАН, Нижегородский государственный университет им. Н.И. Лобачевского, Нижегородская государственная медицинская академия, компания ГИКОМ, ООО «Квантрон—НН» и Правительство Нижегородской области.

    Симпозиум объединил четыре тематические конференции: "Оптический биоимиджинг", "Нанобиофотоника", "Нейроимиджинг и нейродинамика", «Современные лазеры в биомедицине» и Российско-Германский семинар «Клиническая биофотника». Программа симпозиума включала пленарные, устные и стендовые доклады. Рабочим языком симпозиума был английский.

    Общая цель симпозиума – представить современное состояние исследований, концепции и перспективы развития методов и подходов биофотоники при изучении биологических объектов и человека.

    Всего в симпозиуме принимало участие 227 человек из 22 стран мира

    Среди участников конференции было 26 членов творческого коллектива лаборатории «Флюоресцентного биоимиджинга».

    7 членов творческого коллектива вошли в состав организационного комитета симпозиум:

    Загайнова Е.В председатель конференции «Нанобиофотоника» Шахова Н.М председатель конференции «Оптичекий биоимиджинг» Деев С.М член программного комитета конференции «Нанобиофотоника» Ширманова М.В ученый секретарь конференции «Нанобиофотоника» Турчин И.В ученый секретарь конференции «Оптичекий биоимиджинг» Кириллин М.Ю ученый секретарь Российско-Германского семинара «Клиническая биофотника» Сергеева Е.А. ученый секретарь конференции «Нейроимиджинг и нейродинамика».

    23 человека были авторами и соавторами докладов и выступили на симпозиуме с научными докладами:

    1. Sergey Deyev, Protein-assisted self-assembly of nanoparticles for bioimaging and drug delivery (Plenary)
    1. M.Yu. Kirillin, P.D. Agrba, E.A. Sergeeva, E.A. Bakshaeva, et al., Contrast enhance-ment in optical tomography of biotissues (Invited)
    1. M. Shirmanova, S.Lukyanov, E. Zagaynova, et al., Fluorescent protein Killer-Red as a potential photosensitizer for cancer treatment (a pilot study)
    1. E.B. Kiseleva, N.D. Gladkova, O.S. Streltsova, N.S. Robakidze, et al., Numerical analysis of CP-OCT images in clinical study
    1. M. Sirotkina, V.V. Elagin M.V. Shirmanova, V.A. Nadtochenko, et al., Local hyper-thermia of a cervical carcinoma based on gold nanoparticles
    1. I. Fiks, M. Kirillin, E. Sergeeva, and I. Turchin, Reconstruction method for solving inverse problem in diffuse fluorescence tomography based on non-negative Tikhonov regularization
    1. A.G. Orlova, A.V. Maslennikova, G.Yu. Golubiatnikov, V.A. Kamensky, et al., Monitoring of experimental tumor oxygenation by diffuse optical spectroscopy
    8. P.D. Agrba, E.A. Bakshaeva, and M.Yu. Kirillin, The effect of biotissue deformation on OCT image contrast
    1. V.V. Elagin, A.A. Brilkina, E.A. Sergeeva, M.A. Bugrova, et al., The combined influence of gold nanoparticles and laser radiation on cancer cells in vitro
    1. E.I. Cherkasova, E.A. Minakova, M.V. Shirmanova, E.V. Kiseleva, et al., Fluorescence imaging of the tumor – mesenchimal stem cells interaction
    1. A.A. Brilkina, L.V. Dubasova, I.V. Balalaeva, E.A. Sergeeva, et al., Study of photosensitizers uptake and intracellular distribution in human normal and malignant cell lines
    1. N. Gladkova, F. Feldchtein, Yu. Fomina, M. Karabut, et al., Laser patterned microcoagulation (LPM) treatment of gingival pathology: pilot clinical study
    1. A.N. Morozov, V.A. Kamensky, M.Y. Kirillin, and M.A. Shakhova, Polarized reflectance spectroscopy based on polarization maintaining single mode optical fiber
    1. E.A. Sergeeva, A.R. Katichev, and M.Yu. Kirillin, Refined forward problem solution for biotissue optical properties reconstruction
    1. A.R. Katichev and E.A. Sergeeva, GPU-based simulation of nonlinear fluorescence imaging in biotissue with inhomogeneous fluorophore distribution
    1. L.B. Snopova, N.N. Prodanets, E.V. Zagaynova, O.S. Strelzova, and A.G. Orlova, Fluorescence cystoscopy, optical coherence tomography and immunohistochemistry for detection of early bladder cancer
    1. P.V. Subochev, R.V. Belyaev, A. Morozov, and I.V. Turchin, High-frequency acoustic detectors for photoacoustic tomography
    1. V.A. Vodeneev, E.K. Akinchits, L.A. Orlova, and I.V. Balalaeva, Fluorescent analysis of excitation potentials generation in higher plants
    1. N.Y. Lekanova, M.V.Shirmanova, I.V. Balalaeva, L.G. Klapshina, and E.V. Zagaynova, Biocompatible polymeric nanoparticles dopped with ytterbium porphyrazine as potential photosensitizer
    1. M.S. Kleshnin, I.I. Fiks, I.V. Turchin, I.V. Balalaeva, and A.P. Savitsky, Fluorescence imaging with lifetime and spectral resolution for detection of RFP-expressed tumors
    1. M. Karabut, N. Gladkova, F. Feldchtein, Y. Fomina, et al., Oral mucosa regeneration after laser patterned microcoagulation treatment: an animal study
    1. А. Maslennikova, N.Gladkova, I. Balalaeva, E. Kiseleva, M.Karabut, R.Iksanov. In vivo imaging of oral mucosa microstracture by OCT for mucositi sprediction
    1. I.V. Balalaeva, E.A. Malekhanova, N.Y. Lekanova, I.V. Krutova, et al., Studies of anti-HER2/neu immunotoxin antineoplastic activity on fluorescent tumor model


    Полная программа симпозиума представлена в приложении.

    Сайт конференции http://www.biophotonics.sci-nnov.ru/

    Научная тематика симпозиума имеет прямое отношение к исследованиям, проводимым в рамках проекта. В рамках конференции ««Нанобиофотоника» была организована отдельная секция «Флуоресцентные белки для биомедицинских приложений». На этой секции были представлены доклады, раскрывающие природу флуоресценции белков и их фотобиологичекие свойства (Анна Салих, Университет Западного Сиднея, Австралия; Александр Русанов, Инситут биохимии им. Баха РАН, Россия; Дмитрий Щербо, Институт биоорганической химии РАН, Россия). Особое внимание было уделено использованию флуоресцентных белков для визуализации и лечения опухолей (Роберт Хоффман, Компания Антиканцер, Университет Калифорнии, Сан-Диего, США; Алексей Богданов, Институт биоорганической химии РАН, Россия; Марина Ширманова, Нижегородская медицинская академия, Россия).

    2 доклада на данной секции были представлены от коллектива, возглавляемого ведущим ученым С.А. Лукьяновым в Институте биоорганической химии РАН:

    1. D. Shcherbo (Russia), I.I. Shemyakina, A.G. Zaraisky, et al., Near-infrared fluorescent proteins for whole-body imaging

    2. A. Bogdanov (Russia), A.V. Titelmaer, and K.A. Lukyanov, Oxidative photoconversion of GFPs in vitro and in vivo.

    Также в рамках тематической конференции "Оптический биоимиджинг" обсуждались практически все перспективные направления современного биоимиджинга: когерентные оптические методы и оптическая когерентная томография, оптическая диффузионная томография, биомедицинская спектроскопия и микроскопия, многофотонная микроскопия, а также флуоресцентный имиджинг для биомедицинских наук. Флуоресцентному биоимиджингу на симпозиуме был посвящен целый ряд докладов. Данная задача стала особенно актуальна в связи с последними успехами в биологии – разработкой различных флуоресцирующих агентов, таких, как специфические маркеры и флуоресцирующие белки. Применение флуоресцентных оптических методов позволяет изучать распределение флуорофора в тканях животных на уровне целого организма. Данная тематика была отражена в докладах зарубежных и российских участников, посвященных разработке новых флуоресцирующих маркеров и создания экспериментальных моделей флуоресцирующих опухолей, развитию методов флуоресцентного имиджинга и трехмерной визуализации опухолей в биологическом эксперименте и клинике. Работа Джорджа Риполла (Институт электронных структур и лазеров – F.O.R.T.H., Греция) была посвящена новым вариантам облучения и детектирования сигнала в микроскопии для трехмерного in vivo имиджинга. В докладе А.П. Савицкого (Институт Биохимии им. А.Н. Баха, Россия) прозвучали результаты комплексного исследования биораспределения флуоресцентных полупроводниковых нанокристаллов различного состава и покрытия в организме экспериментальных животных, сделан акцент на различия в их токсичности и применимости для in vivo исследований. В программе конференции были представлены работы, посвященные использованию новой флуоресцирующей опухолевой модели для исследования распределения фотосенсибилизирующих агентов в преклиническом эксперименте. Кроме того, были представлены доклады, посвященные разработке новой экспериментальной опухолевой модели для контроля противоопухолевой активности новых таргетных препаратов. Ряд докладов был посвящен развитию метода многофотонной флуоресцентной микроскопии и ее практическому применению для экспериментального изучения биологических систем и адаптации для медицинского применения, а так же результатам фундаментальных исследований биотканей и клинической диагностики с использованием данного метода (К. Кениг – Университет Саарланда, Германия; А. Учугунова – Университет Саарланда, Германия).

    В докладах Д. Щербо, А. Богданова, М. В. Ширмановой, А.Г. Орловой, П.В. Субочева, И.И. Фикса, М.С. Клешнина, И.В. Балалаевой были продемонстрированы научные результаты, полученные непосредственно в рамках выполнения проекта.

    В работе конференции принимали участие российские и зарубежные ученые различных специальностей: физики, химики, биологи, медики. Активное участие в работе конференции приняли молодые ученые – студенты, аспиранты, молодые кандидаты наук. Конференция имела выраженную биомедицинскую направленность и создала предпосылки для развития новых научных проектов на стыке научных дисциплин. Научная программа конференции формировалась с учетом современных тенденций мировой науки в сфере биофотоники, в том числе флуоресцентного биоимиджинга и практического применения флуоресцентных белков в биологии и медицине для изучения механизмов физиологических и патологических процессов в живых системах.

    Обзор сделанных на симпозиуме докладов и обсуждавшейся проблематики показал высокий интерес научного сообщества к сравнительно новому направлению, но получившему мощное развитие - флуоресцентному биоимиджингу, особенно с применением генетически кодируемых флуорофоров – флуоресцентных белков. Участие в симпозиуме большого числа членов творческого коллектива создало предпосылки для плодотворного развития научных исследований по тематике проекта. Прошедшие в рамках симпозиума обсуждения и дискуссии актуальных вопросов флуоресцентного биоимиджинга и активное участие молодых ученых обеспечили приток новых идей, которые станут основой для успешной реализации проекта.

    Большое число зарубежных ученых, принявших участие в конференции, говорит об их заинтересованности в налаживании научных контактов с российскими коллегами. А активное участие в симпозиуме молодых исследователей свидетельствует об их высоком интересе к сфере биофотоники и, несомненно, является полезным для дальнейшей научной карьеры.

    Формат симпозиума предоставил возможность для плодотворных научных контактов между участниками различных конференций по вопросам, представляющим взаимный интерес. Все это обусловило высокий уровень и успех проведенного научного мероприятия.

    Участие сотрудников в конференциях в 2010 году
    IX Всероссийская научно-практическая конференция с международным участием «Отечественные противоопухолевые препараты» 6

    XII International Conference on Laser Applications in Life Sciences 2010 (LALS-2010) 10 ICONO/LAT 6

    III Евразийский конгресс по медицинской физике и инженерии «Медицинская физика – 2010»
    6

    III Всероссийский международным участием конгресс студентов и аспирантов-биологов «Симбиоз-Россия 2010» 14

    11-ый международный медицинский форум «Современные медицинские технологии на службе охраны здоровья Россиян» 1

    VII Всероссийская межвузовская конференция молодых ученыхhttp://www.ifmo.ru/conferens/120/conf_120.htm 1

    Научно-практическая конференция «Вычисления с использованием графических процессоров в молекулярной биологии и биоинформатике» 2

    SPIE Conference, Bios 2010, Photonics West, San-Franciscohttp://spie.org/x7777.xml 6

    Saratov Fall Meetinghttp://sfm.eventry.org/2011/ 5

    14 Международная Пущинская школа-конференция «Биология – наука XXI века» 5

    Х Конгресс Международной ассоциации морфологов 2

    II Всероссийская научно-практическая конференция с международным участием "Наноонкология" 1

    Пленум Научного совета по биологической физике "Биофизика и нанотехнологии. Проблемы и перспективы" 4

    IX Юбилейная научная сессия молодых ученых НижГМА «Современное решение актуальных научных проблем в медицине» 4

    Nanobio Europe http://www.certh.gr/82DC580E.el.aspxhttp://www.nanobiotec.de/?PG=home 1

    German-Russian Forum Biotechnology 1

    Photonics Europe 2010 2

    Photobiology school 2

    International exhibition and conference "MicroScience 2010 "http://www.microscience2010.org/ 1

    Gordon Research conference on Thiol-based Redox Regulation and Signaling 1

    Conference "The Chemistry and Biology of Reactive Oxygen Species" 1

    Школа-конференция молодых ученых "Фундаментальная наука для биотехнологии и медицины-2010"

    У.М.Н.И.К. 1
    Участие сотрудников в конференциях в 2011 году
    Перспективные направления физико-химической биологии и биотехнологии 1

    Seeing is Believing – Imaging the Processes of Life 1

    5th International Graduate Summer School Biophotonics '11 2

    XXIII Международная зимняя молодежная научная школа «Перспективные направления физикохимической биологии» 1

    Биология - наука XXI века:15-я Пущинская международная школа-конференция молодых учёных 5

    X научная сессия молодых ученых и студентов "Современное решение актуальных научных проблем в медицине" 6

    European Conferences on Biomedical Optics (ECBO 2011) http://spie.org/x47414.xml 2

    27th Annual Meeting of the European Society for Hyperthermic oncology (ESHO 2011) http://www.esho.info/esho2011/ 3

    SPIE Conference, Bios 2011, Photonics West, San-Francisco 3

    III международный симпозиум «Topical problems ofbiophotonics -2011» 23

    14 конгресс Европейского общества фотобиологов 2

    VI Съезд Российского фотобиологического общества http://www.photobiology.ru/files/6rsp-2011.pdf 9

    IV Международный Форум по нанотехнологиям RUSNANOTECH 2011 4

    III Всероссийская научная конференция с международным участием «Наноонкология» 1

    IV съезд онкологов Республики Беларусь 1

    V Российский симпозиум "Белки и пептиды" 1

    12th Conference on Methods and Applications of Fluorescence: Spectroscopy, Imaging and Probes (MAF-12) 1

    8th Munster Conference on Single Cell and Molecule Analysis 1

    Inserm Workshop 2011. 210: Emerging tools in quantitative fluorescence microscopy for systems biology 1

    2-я Международная школа по проточной цитометрии 1

    Saratov Fall Meeting 2011 http://sfm.eventry.org/s/sfm11_program3.pdf 1

    IX Конференция «Нанотехнологии в онкологии» 1
    Участие сотрудников в конференциях в 2012 году
    V Всероссийский, с международным участием, медико-биологический конгресс молодых ученых «СИМБИОЗ-РОССИЯ 2012»http://ecology.tversu.ru/ecology/?page_id=455 5

    II Всероссийская научно-практическая конференция с международным участием «Морфология в теории и практике»http://www.chuvsu.ru/~med_inst/ 1

    Торжественное открытие НИИ «Институт живых систем» Нижегородского государственного университета им. Н.И. Лобачевского – Национального исследовательского университетаhttp://www.unn.ru/news.html?id=1902 14

    III Съезд общества клеточной биологииhttp://www.cytspb.rssi.ru/conf/conf12_1_ru.htm 2

    XIX Международный конгресс хирургов-гепатологов России и стран СНГ http://hepatoassociation.ru/?p=1348 1

    Laser Optics 2012, 2nd International Symposium on Lasers in Medicinehttp://www.laseroptics.ru/ 1

    4th International Congress on Stem Cells and Tissue Formation: Quantitative Stem Cell Biology - From Models to Applicationshttp://www.stemcellcongress-dresden.org/ 1

    IV СЪЕЗД БИОФИЗИКОВ РОССИИhttp://www.unn.ru/biophys2012/ 20

    Advance laser technology-2012 (ALT 2012)2 - 6 September 2012 at the GWATT-Zentrum, in Thun, Switzerlandhttp://www.alt12.org/ 1

    1st International Conference on "Quantitative imaging and spectroscopy in neuroscience" (QISIN)http://www.infran.ru/meetings/2012-Conference/QISIN-1-2012.htm 1

    SPIE Photonics West BIOShttp://www.connector-optics.com/news/102-23012012.html 3

    V Всероссийская международная школа-конференция по физиологиии кровообращения 1

    XVI научная школа "Нелинейные волны - 2012" 3 Системы лазерной сканирующей микроскопии Carl Zeiss LSM 710 1 20th High Performance Computing Symposium (HPC 2012) 1

    XIX Международная научная конференция студентов, аспирантов и молодых учёных «Ломоносов-2012» 2

    16 международная Пущинская школа-конференция молодых ученых "Биология-наука XXI века" 2

    SPIE Photonics Europe 2012 - Photonics, Optics, Lasers, Micro- Nanotechnologies Research 1

    65-ая ежегодная областная студенческая научная конференция биологического факультета ННГУ им. Н.И. Лобачевского «Биосистемы: организация, поведение, управление» 2

    ESTRO-31 1 XI Конгресс международной ассоциации морфологов 1

    17-ая Нижегородская сессия молодых ученых 1

    XI Всероссийская научно-практическая конференция с международным участием «Отечественные противоопухолевые препараты» 4

    International conference "Programmed cell death in biology and medicine" 1 Финальный отбор программы «УМНИК – «Весна-2012» 1

    V Троицкая конференция «Медицинская физика и инновации в медицине» http://www.konferencii.ru/info/id/96970 10

    BIGSS'12 Biophotonics and imaging graduate summer school 1

    12-я Фотобиологическая школа Европейского общества фотобиологии (12 ESP Photobiology School) 3 36-й Американский Съезд Фотобиологов ASP-2012 1

    XI ежегодная студенческая научная сессия «Современное решение актуальных научных проблем в медицине» 1
    Участие сотрудников в конференциях в 2013 году
    International Symposium BiOS 2

    Юбилейная ХХV Международная зимняя молодежная научная школа "Перспективные направления физико-химической биологии и биотехнологии" 1

    Научно-практический семинар "Клеточные технологии в онкологии и других областях медицины" 1

    Выездная сессия Отделения нанотехнологий и информационных технологий (ОНИТ) РАН. 1

    Круглый стол «Развитие онкологии. Настало ли наше время включиться в процесс?» 1

    XX Международная научная конференция студентов, аспирантов и молодых учёных «Ломоносов-2013» 4

    17-ая Международная Пущинская школа-конференция молодых ученых «Биология - наука XXI века» 2

    Областная ежегодная студенческая научная конференция «БИОСИСТЕМЫ: ОРГАНИЗАЦИЯ, ПОВЕДЕНИЕ, УПРАВЛЕНИЕ» 1

    Европейская конференция по биомедицинской оптике (European Conferences on Biomedical Optics (ECBO)). 2

    6th International Graduate Summer School Biophotonics '13 1

    Federation of European Biochemical Societies Congress (FEBS-2013), 6-11 July 2013, Saint-Petersburg 3

    IV Международный симпозиум «Topical Problems of Biophotonics – 2013», 21-27 июля 2013 г., Нижний Новгород 25

    15th Congress of the European Society for Photobiology Palais des Congrès, Liège, Belgium, September 2 - 6, 2013 1

    Форум молодых учёных Нижегородского государственного университета им. Н.И. Лобачевского, 16-18 сентября 2013 г., Нижний Новгород 1

    Advanced Laser Technologies (ALT-2013), 16-20 September 2013, Budva, Montenegro 2

    "The sixth St Petersburg Scientific Forum "Science and Society": Innovative Technologies for New Russian Economy" 1

    II Всероссийская конференция с международным участием «Актуальные вопросы фотодинамической терапии и фотодиагностики» 1

    Международная конференция молодых ученых «Экспериментальная и теоретическая биофизика» 1

    V Всероссийская научно-практическая конференция "Стволовые клетки и регенеративная медицина" 1
    Участие сотрудников в конференциях в 2014 году
    SPIE Photonics West (BiOS-2014) 3

    ХХVI Зимняя международная молодежная научная школа «Перспективные направления физико-химической биологии и биотехнологии» 2

    Заседание президиума РАН, посвященное гибридным наноконструкциям для диагностики и терапии рака (приглашенный доклад члена-корреспондента РАН С.М. Деева) 1

    Международная научно-практическая конференция «Биотехнология и качество жизни» 1

    Всероссийская научно-практическая конференция с международным участием «Противоопухолевая терапия: от эксперимента к клинике» 4

    Международный симпозиум «Перспективы развития физиологии и патофизиологии нейроглии» 1

    VI Троицкая конференция «Медицинская физика и инновации в медицине» 8

    8th International Symposium Molecular Order and Mobility in Polymer System 1

    Biophotonics and Imaging Graduate Summer School BIGSS 2014 2

    37th Meeting of the American Society for Photobiology 1

    International Conferences on Laser Applications in Life Sciences (LALS) 1
    Спецкурсы
    Договор №11G.34.31.0017 от «24» ноября 2010 г. с дополнительным соглашением №2 от «01» марта 2013 г.

    "БИОИНЖЕНЕРИЯ"

    ПРЕЗЕНТАЦИИ МАТЕРИАЛОВ ЛЕКЦИЙ:


    "ОПТИЧЕСКИЙ БИОИМИДЖИНГ"

    Программа курса

    "ФЛУОРЕСЦЕНТНЫЕ БЕЛКИ В МЕДИЦИНЕ"

    Программа курса (с сентября 2012)
    Лекция 1. Исследования in situ and in vivo (Сергей Лукьянов)
    Лекция 2. Методы анализа белок-белковых взаимодействий с использованием флуоресцентных белков
    Лекция 3. Photoconversions of fluorescent proteins
    Лекция 4. Флуоресцентные биосенсоры
    Семинары и мероприятия
    Допсоглашение № 2 от 1 марта 2013 года к проекту № 11.G34.31.0017 от 24 ноября 2010 г. - 2013-2014 г.г.

    2014
    4 февраля 2014 г. – Межвузовский семинар «Первичные опухолевые линии для индивидуальной химиотерапии рака»:

    • Дружкова И.Н. - Методы получения клеточных линий из опухолей пациентов. Присутствовало 40 человек, из них 20 сотрудников лаборатории
    28 февраля 2014 г. – Межвузовский семинар «Флуоресцентные белки в исследовании и лечении опухолей»:

    • Кузнецова М.М. - Обсуждение статьи про HyPer2С199S;
    • Южакова Д.В. - Результаты эксперимента с OX40L;
    • Клементьева Н.В. - Обсуждение статьи по STORM микроскопии; Присутствовало 20 сотрудников лаборатории
    01-02 апреля 2014 г. – Научно-практическая конференция «Life Science Imaging» :

    • Ширманова М.В. - Флуоресцентная лазерная сканирующая микроскопия опухолей с генетически-кодируемыми и экзогенными флуорофорами;
    • Лукьянов К.А. - Визуализация структур и процессов в живых клетках с помощью флуоресцентных белков. Присутствовало 60 человек, из них 25 сотрудников лаборатории
    25 апреля 2014 г. – Семинар лаборатории «Флуоресцентные белки как генетически кодируемые противоопухолевые агенты и рН-сенсоры»:

    • Кузнецова Д.С., Ширманова М.В. - Воздействие импульсным лазером на сфероиды и опухоли с белком KillerRed;
    • Южакова Д.В. – Исследование возможности иммунотерапии опухолей с OX40L;
    • Дружкова И.Н. - Регистрация pH с помощью сенсора SypHer2 -опухоли, срезы. Присутствовало 18 сотрудников лаборатории
    23 июня 2014 г. – Межвузовский семинар «Многофотонная флуоресцентная микроскопия с эндогенными флуорофорами и флуоресцентными белками»:

    • Ширманова М.В. – Исследование возможностей установки многофотонной томографии MPTflex в наблюдении автофлуоресценции экспериментальных опухолей»
    • Шимолина Л.Е. – Метод МФТ в наблюдении опухолевых клеток, меченых желтым флуоресцентным белком». Присутствовало 15 сотрудников лаборатории
    5 сентября 2014 г. – Межвузовский семинар «Уникальные флуоресцентные белки как генетически-кодируемые сенсоры и антигены опухолевых клеток»:

    • Marina V. Shirmanova - Study of immunogenicity of the Killer-Red expressing tumors
    • Elena V. Zagaynova - Detection of metabolic tumor status, using geneticaly encoded sensors and optical imaging. Присутствовало 25 человек, из них 15 сотрудников лаборатории
    11 сентября 2014 г. – Семинар лаборатории «Возможности использования флуоресцентных белков SypHer2 и KillerRed в экспериментальной онкологии»:

    • Дружкова И.Н.- Регистрация внутриклеточного рН в экспериментальных опухолях с помощью нового генетически кодируемого сенсора и методов флуоресцентной визуализации
    • Южакова Д.В. - Изучение стимуляции иммунного ответа организма против опухоли, экспрессирующей флуоресцентный белок KILLERRED, малой дозой циклофосфана. Присутствовало 15 сотрудников лаборатории
    26 ноября 2014 г. – Межвузовский семинар:

    • Южакова Д.В. – Результаты последних экспериментов с линией CT26-EGFPOX40L. Присутствовало 17 сотрудников лаборатории


    2013
    1. 22 февраля 2013 г. – Межвузовский семинар - Обсуждение полученных результатов

    • Кузнецова М.М. – Оценка работы генетически-кодируемого сенсора HyPer в опухолях животных in vivo;

    • Дружкова И.Н. – Анализ сигнала сенсора HyPer в опухолях животных на клеточном уровне: сопоставление с результатами патоморфологического анализа и данными о гипоксии;

    • Ширманова М.В. – Исследование иммунного ответа на опухоли с белком KillerRed у мышей линии Balb/c: первые результаты.

    Присутствовало 25 человек, из них 18 сотрудников лаборатории

    2. 14-15 марта 2013 г. - I Всероссийская, XII научная сессия молодых ученых и студентов с международным участием «Современные решения актуальных научных проблем в медицине»

    • Клементьева Н.В. – Оптимизированная люцифераза светляка как эффективный контрастирующий агент для in vivo имиджинга опухолевых клеток и выявления ранних метастазов;

    • Гаврина А.А. – Исследование накопления в опухолях животных комплексов хлорина е6 с амфифильными полимерами;

    • Кузнецова Д.С. – Оценка выживаемости опухолевых сфероидов с фототоксическим белком KillerRed после лазерного облучения;

    • Кузнецова М.М. –Использование генетически кодируемого сенсора HyPer для оценки пероксида водорода в опухолях in vivo: первые результаты;

    • Южакова Д.В. – Исследование механизмов гибели раковых клеток при воздействии лазерного излучения in vitro.

    • Киселева Е.Б. - Способы количественной обработки КП ОКТ изображений для прижизненного исследования состояния коллагеновых волокон соединительной ткани;

    • Губарькова Е.В. Диагностика состояния атеросклеротической бляшки методом кросс-поляризационной оптической когерентной томографии.

    Присутствовало 68 человек, из них 25 сотрудников лаборатории.

    3. 8 апреля 2013 г. – Межвузовский семинар - Планирование эксперимента по раскультивированию клеток первичной опухоли и метастазов колоректального рака от пациентов

    • Дружкова И.Н. – первые результаты постановки методик получения клеточных культур из опухоли колоректального рака от пациентов.

    Присутствовало 10 человек, из них 5 сотрудников лаборатории.

    4. 9 апреля 2013 г. - Областная научно-практическая конференция «Развитие новых технологий в производстве лекарственных препаратов»

    Присутствовало 22 человека, из них 10 сотрудников лаборатории.

    5. 12 апреля 2013 г. - Межвузовский семинар - Обсуждение полученных результатов

    • Ширманова М.В. –Предварительные результаты текущих экспериментов на животных по исследованию иммунных реакций на ФДТ с белком KillerRed и стимуляции иммунного ответа малыми дозами циклофосфана;
    • Дружкова И.Н. –Получение культуры опухолевых клеток из первичной опухоли пациентов – первые результаты и методические трудности.
    Присутствовало 24 человека, из них 15 сотрудников лаборатории.

    6. 27 апреля 2013 г. - Межвузовский семинар - Круглый стол «Развитие онкологии. Настало ли наше время включиться в процесс?»

    Присутствовало 27 человек, из них 10 сотрудников лаборатории.

    7. 23-24 мая 2013 г. - Международная научная конференция - «Интервенционные технологии в лечении опухолей печени»

    Присутствовало 125 человек, из них 10 сотрудников лаборатории.

    8. 28-30 мая 2013 г. - XIV Международный медицинский форум «Медицина+»

    Присутствовало 132 человека, из них 10 сотрудников лаборатории.

    9. 15 мая 2013 г. – Межвузовская конференция - Научно-практическая конференция «Роль лабораторных методов диагностики в прогнозировании и профилактике развития заболеваний»

    Присутствовало 53 человека, из них 10 сотрудников лаборатории.

    10. 7 июня 2013 г. – Межвузовский семинар - Обсуждение полученных результатов по теме "Развитие метода комбинированной фотодинамической терапии опухолей с генетически-кодируемым фотосенсибилизатором KillerRed и исследование онкогенеза с использованием генетически-кодируемого сенсора на пероксид водорода"

    • Ширманова М.В. – Эксперимент по исследованию иммунногенности белка KillerRed;
    • Южакова Д.В. –Эксперимент по стимулированию иммунных реакций на опухоль малыми дозами циклофосфана в комбинации с ФДТ
    • Дружкова И.Н. – Изучение роли перекиси во взаимодействии опухолевых и стромальных клеток.
    Присутствовало 25 человек, из них 10 сотрудников лаборатории.

    11. 11 июня 2013 г. - Областная конференция оториноларингологов «Актуальные вопросы оториноларингологии»

    Присутствовало 65 человек, из них 8 сотрудников лаборатории.

    12. 19 июля 2013 г.Международный семинар:

    Lothar Lilge (Ph.D, Senior Staff Scientist, Ontario Cancer Institute Professor and Graduate Student Coordinator, Medical Biophysics, University of Toronto) – «Making intracranial PDT more effective».

    Присутствовало 20 сотрудников лаборатории

    13. 12 сентября 2013 г.Межвузовский семинар «Высокоразрешающая STORM-микроскопия»:

    • Клементьева Н.В. – Белки для STORM-микроскопии.
    Присутствовало 9 сотрудников лаборатории

    14. 16 сентября 2013 г.Областная научно-практическая конференция

    Съезд специалистов УЗ-диагностики в медицине ПФО/

    Присутствовало 15 сотрудников лаборатории

    15. 26 сентября 2013 г. - Межвузовский семинар «ФДТ с генетически кодируемым фотосенсибилизатором KiilerRed»:

    • Ширманова М.В. – ФДТ с KillerRed в импульсном режиме облучения
    • Кузнецова Д.С. – 3D-опухолевые сфероиды как модели для тестирования генетически кодируемых фотосенсибилизаторов
    Присутствовало 20 сотрудников лаборатории

    16. 27 сентября 2013 г.Межвузовский семинар «Некоторые аспекты окислительно-восстановительной регуляции онкогенеза»:

    • Южакова Д.В. – роль гипоксии в регуляции опухолевого роста(обзор литературы)
    • Кузнецова М.М. – Изучение роли пероксида водорода во взаимодействии опухолевых и стромальных клетках
    Присутствовало 20 сотрудников лаборатории

    17. 08 октября 2013 г.Международный семинар «Новые возможности высокоразрешающей N-STORM микроскопии»:

    • Мишин А.С. – новые фотопереключаемые флуоресцентные белки
    • Имамутдинов Р.Р. расширение технических возможностей микроскопа Ni Eclipse N-STORM
    Присутствовало 6 сотрудников лаборатории

    18. 21 октября 2013 г.Межвузовский семинар

    • Лукьянов С.А. ингибирование опухолевого роста активацией иммунного ответа молекулами OX40L. Планирование экспериментов на животных
    Присутствовало 8 сотрудников лаборатории

    19. 23 октября 2013 г. - Межвузовский семинар

    • Турчин И.В. «Оптический биоимиджинг»
    Присутствовало 30 человек из них 10 сотрудников лаборатории.

    20. 1 ноября 2013 г. - Межвузовский семинар

    • Шахов А.В. «Место традиционной ОКТ в клинической практике в ларингологии»
    • Киселева Е.Б. «Перспективные направления развития ОКТ – клинические аспекты. Поляризационная ОКТ»
    • Гладкова Н.Д. «История развития метода ОКТ в Нижнем Новгороде»
    Присутствовало 30 человек из них 10 сотрудников лаборатории.

    21. 6 ноября 2013 г. - Межвузовский семинар

    • Шилягин П.А. «Оптическая когерентная томография (ОКТ). Принцип ОКТ. История развития нашей группы. Перспективные направления развития ОКТ – технические аспекты. Поляризационная ОКТ, скоростная ОКТ, спектральная ОКТ»
    • Матвеев Л.А. «О реализации режима эластографии в ОКТ»
    Присутствовало 30 человек из них 10 сотрудников лаборатории.

    22. 8 ноября 2013 г. - Межвузовский круглый стол

    Круглый стол, приуроченный к Международному Дню Науки

    «Насколько конкурентоспособна наша наука на международном и межрегиональном уровнях?»

    Присутствовало 40 человек из них 2 сотрудника лаборатории

    23. 8 ноября 2013 г. - Межвузовский семинар

    • Петрова Г.А. «Место традиционной ОКТ в клинической практике в дерматологии и косметологии»
    • Кузнецова И.А. «Место традиционной ОКТ в клинической практике в гинекологии»
    Присутствовало 30 человек из них 10 сотрудников лаборатории.

    24. 11 ноября 2013 г. - Межвузовский семинар

    • Стрельцова О.С. «Место традиционной ОКТ в клинической практике в урологии»
    • Загайнова Е.В. «Место традиционной ОКТ в клинической практике в гастроэнтерологии»
    Присутствовало 30 человек из них 10 сотрудников лаборатории.

    25. 18 ноября 2013 г. – Межвузовский семинар

    Ширманова М.В., Турчин И.В. – Изучение нелинейных эффектов выгорания флуоресцентного белка KillerRed с целью индукции эффективного фотовоздействия на опухолевые клетки

    Присутствовало 9 сотрудников лаборатории

    26. 19 ноября 2013 г. – Семинар лаборатории

    Дружкова И.Н. Калибровка сигнала сенсоров HyPer2 и HyPer2C199S для интерпретации данных флуоресцентого имиджинга опухолей животных.

    Присутствовало 7 сотрудников лаборатории

    27. 5-6 декабря 2013 г. – Межвузовский семинар «Оптический биоимиджинг для изучения опухолевого роста и функционального состояния опухолевых клеток»:

    • Южакова Д.В. Исследование прививаемости, роста и метастатической активности опухолей Colo26, экспрессирующих OX40L.
    • Мелешина А.В. - Исследование влияния мезенхимных стволовых клеток на формирование метастазов опухоли с использованием оптического имиджинга
    • Дружкова И.Н. – Анализ водородного показателя pH в опухолевых сфероидах с помощью генетически кодируемого сенсора HyPer2C199S.
    Присутствовало 15 сотрудников лаборатории

    Проект № 11.G34.31.0017 от 24 ноября 2010 года – 2010-2012 г.г.



    2010 год:

    1. Лукьянов С.А.: «Флуоресцентные белки: история открытия и перспективы использования в биомедицинских исследованиях» - ноябрь 2010 г. Присутствовало 30 сотрудников лаборатории.

    2. Лукьянов С.А.: «Генетически кодируемые фотосенсибилизаторы - новый инструмент для биомедицинских исследований» − декабрь 2010 г. Присутствовало 28 сотрудников лаборатории.

    2011 год:

    1. X научная сессия молодых ученых и студентов "Современное решение актуальных научных проблем в медицине", проведенная на базе НижГМА - март 2011 г. Выступили с докладами 6 сотрудников лаборатории:

    2. Лукьянов С.А.: «Планирование исследований с использованием сенсера HyPer в исследованиях механизмов воздействия радиомиметиков на опухолевые клетки и плана экспериментальных работ по анализу эффективности фототоксичного белка Killer Red с различной внутриклеточной локализацией с использованием модели перевиваемых опухолевых клеточных линий и целых животных» - апрель 2011 г. Присутствовало 27 сотрудников лаборатории

    3. Лукьянов С.А.: «Обсуждение результатов исследований на клеточных культурах и экспериментальных животных с использованием установок биоимиджинга и данных морфологического анализа» - июнь 2011 г. Присутствовало 26 сотрудников лаборатории

    4. Лукьянов С.А.: «Обсуждение результатов экспериментальных работ по анализу эффективности фототоксичного белка Killer Red с различной внутриклеточной локализацией с использованием модели перевиваемых опухолевых клеточных линий и целых животных» - июль 2011 г. Присутствовало 25 сотрудников лаборатории

    5. Лукьянов С.А.: «Обсуждение результатов экспериментальных работ с использованием сенсера HyPer в исследованиях механизмов воздействия различных радиомиметиков на опухолевые клетки» - сентябрь 2011 г. Присутствовало 30 сотрудников лаборатории

    6. Загайнова Е.В.: «Планирование экспериментального исследования по изучению цитотоксичности нового белка mini-SOG на животных с опухолями» - октябрь 2011 г. Присутствовало 20 сотрудников лаборатории

    7. Загайнова Е.В.: «Обсуждение концепции и плана статьи по результатам экспериментов с белком KillerRed для публикации в зарубежном журнале» - ноябрь 2011 г. Присутствовало 20 сотрудников лаборатории

    8. 23 декабря 2011 года на заседании Учёного совета НижГМА в рамках отчёта о выполнении мегагранта Правительства РФ для государственной поддержки научных исследований за 2011 год с докладом «Флуоресцентные белки как инструмент исследования и активного воздействия на живые системы» выступил заведующий лабораторией флюоресцентного биоимиджинга ГБОУ ВПО НижГМА, доктор биол. наук, действительный член РАН, руководитель лаборатории технологий ИБХ РАН Лукьянов Сергей Анатольевич. Присутствовало 110 человек - членов Ученого совета и гостей.


    2012 год:

    1. 16-18 января 2012 года - семинар-обучение иностранными представителями фирмы Caliper (Великобритания) по работе на системе IVIS для флуоресцентного имиджинга in vivo и in vitro. Обучение прошли 5 сотрудников лаборатории - Павликов А.И., Ширманова М.В., Турчин И.В., Клементьева Н.В., Мелешина А.В.

    2. 09 февраля 2012 года - семинар по обсуждению докладов, которые будут представлены на открытии лаборатории.

    • Ширманова М.В, Снопова Л.Б. "Результаты исследования фотодинамического действия фототоксичного белка на экспериментальную опухоль HeLa".

    • Масленникова А.В. "Белок HyPer как биосенсор перекиси водорода: результаты экспериментоа на клеточной культуре". Присутствовало: 15 сотрудников лаборатории.

    3. 10 февраля 2012 года – официальное открытие лаборатории флуоресцентного биоимиджинга.

    4. 13-17 февраля 2012 года - семинар-обучение фирмы Nikon по работе с флюоресцирующими образцами на микроскопе сверхвысокого разрешения. Семинар проводили представители Европейской штаб-квартиры Nikon в Амстердаме (Голландия). Обучение прошли 4 сотрудника лаборатории - Павликов А.И., Клементьева Н.В., Мишин А.C., Мишина Н.М.

    5. 22 марта 2012 года - практическая школа-семинар «Микроскопия сверхвысокого разрешения Nikon N-STORM» на первой системе, установленной в России.

    Инновационная система Nikon N-STORM является первым оборудованием подобного класса в России.16 систем N-STORMустановлены и работают в ведущих университетах Европы. В этом году появится возможность проводить исследования на инновационном оборудовании в лаборатории Флуоресцентного биоимиджинга НижГМА и у российских ученых.

    В рамках научной программы школы-семинары были рассмотрены следующие темы:

    • «Методы сверхразрешения в оптической микроскопии: обзор», д.б.н. Незлин Леонид Павлович, Институт биологии развития им. Н.К. Кольцова (Москва);

    • «Системы сверхвысокого разрешения Nikon», Peter Drent, General Manager, Nikon Instruments Europe BV;

    • «Генетически кодируемые флуоресцентные метки», д.б.н. Лукьянов Константин Анатольевич, Институт биоорганической химии РАН (Москва)

    На практической части мероприятия участники смогли не только познакомиться с системой сверхвысокого разрешения Nikon N-STORM, но и пройти обучение основам получения изображения и основным функциям программного обеспечения. Технические характеристики система N-STORM обеспечивают пространственное разрешение микроскопии на порядок большее, чем прежние оптические микроскопы. Nikon N-STORM позволяет выполнять многоспектральную двух- и трехмерную наноскопию с разрешением в плоскости (Х и Y) около 20 нм и по оси Z до 50 нм.

    Семинар с практической демонстрацией работы системы Nikon N-STORM стал интересным событием в мире российских ученых и собрал участников из ведущих исследовательских заведений нашей страны:

    Биологический факультет МГУ (Москва); Пущинский научный центр РАН (Пущино); Казанский научный центр РАН (Казань); НЦ реконструктивной и восстановительной хирургии Сибирского отделения РАН (Иркутск); Институт Спектроскопии РАН (Троицк), НИИ НаноБио СПбГПУ (Санкт-Петербург); Дальневосточный государственный университет (Владивосток); Институт биологии развития им. Н.К. Кольцова РАН (Москва); Институт биоорганической химии им. академиков М.М. Шемякина и Ю.А. Овчинникова РАН (Москва); Институт прикладной физики РАН (Нижний Новгород); Институт биологии моря им. А.В. Жирмунского Дальневосточного отделения РАН (Владивосток), Научно-исследовательский институт прикладной и фундаментальной медицины (Нижний Новгород); Нижегородский национальный исследовательский университет (Нижний Новгород).

    Возможности дальнейшего продуктивного сотрудничества Нижегородской государственной медицинской академии и компании Nikon обсуждались на встрече Peter Drent, General Manager c Сергеем Николаевичем Цыбусовым - проректором НГМА по учебе.

    Обучение прошли 10 сотрудников лаборатории.

    6. Ширманова М.В. - Экспериментальное изучение фототоксического действия белка KillerRed на опухоли животных при «умеренном» режиме лазерного воздействия - 14 марта 2012 г. Присутствовало 15 сотрудников лаборатории.

    7. Загайнова Е.В. - Планирование экспериментального исследования по оценке пероксида водорода в опухолях с помощью биосенсора HyPer» - 15 марта 2012 г. Присутствовало 15 сотрудников лаборатории.

    8. Снопова Л.Б. - Результаты патоморфологического анализа опухолей с генетически-кодируемым фотосенсибилизатором KillerRed после лазерного воздействия в «умеренном» режиме - 16 марта 2012 г. Присутствовало 10 сотрудников лаборатории.

    9. Ширманова М.В. – Фототаксический эффекты флуоресцентного белка KillerRed на опухолевые клетки мыши - 20 марта 2012 г. Присутствовало 17 сотрудников лаборатории.

    10. Ширманова М.В. - Первые результаты in vivo анализа пероксида водорода в опухолях, содержащих генетически кодируемый белковый сенсор - 17 мая 2012 г. Присутствовало 17 сотрудников лаборатории.

    11. 18 мая 2012 года - Результаты проекта за 2012 г. (Присутствовало 30 сотрудников лаборатории):

    • Лукьянов С.А.- результаты экспериментов

    • Масленникова А.В. - Изучение роли Н2О2 в ответе опухолевых клеток на воздействие цисплатина с использованием HyPer

    • Ширманова М.В.- Флуоресцентные белки как генетически-кодируемыми фотосенсибилизаторы и биосенсоры: результаты исследований на животных с опухолями

    • Турчин И.В. –Развитие методов оптического имиджинга лабораторных животных

    • Балалаева И.В.- Исследование влияния белка KillerRed на ростовые параметры и фоточувствительность культуры клеток HeLa Kyoto

    • Серебровская (Акципетрова) Е.О - Окислительная регуляция активности киназы Src

    • Лукьянов К.А. - "Перспективные направления развития биоимиджинга и оптогенетики".

    • Мишин А.С. - "Использование докинга для автоматизированного поиска белков, способных связывать синтетические хромофоры".

    12. 02 июля 2012 г. – Межвузовский семинар: Новые тенденции в развитии фотодинамической терапии и разработке новых фотосенсибилизаторов (по результатам Съезда американского общества фотобиологов ASP-2012). Ширманова М.В. Присутствовало 30 человек

    13. 09 июля 2012 г. – Семинар лаборатории – Обсуждение полученных результатов в 1 полугодия 2012 года. Часть 1:

    • Гаврина А.И. – Влияние роли амфифильных полимеров на фармакокинетику фотосенсибилизаторов в организме лабораторных животных c опухолями;

    • Минакова Е.А. – Роль иммунной системы в ответе опухоли на фотодинамическую терапию (обзор литературы);

    • Снопова Л.Б. – Гистологическое исследование опухоли HeLa c белковым сенсором на пероксид водорода: корреляция с данными флуоресцентного биоимиджинга.

    Присутствовало 20 сотрудников лаборатории

    14. 12 – 13 июля 2012 г. – Семинар лаборатории – Обсуждение полученных результатов в 1 полугодии 2012 года. Часть 2:

    • Кузнецова М.М. – Обсуждение полученных результатов эксперимента по анализу пероксида водорода в опухоли HeLa с помощью белкового сенсора HyPer;

    • Клементьева Н.В. – Создание синтетических генетических цепей для исследования биохимических процессов в клетке;

    • Елагин В.В. – Создание лентивирусных конструкций для получения линий клеток, стабильно экспрессирующих белковые сенсоры на пероксид водорода и рН.

    Присутствовало 18 сотрудников лаборатории

    15. 26 – 27 июля 2012 г. – Межрегиональная научно-практическая конференция «Актуальные вопросы онкоурологии»:

    • Молекулярные механизмы развития рака;
    • Диагностика и комплексное лечение рака предстательной железы;
    • Лечение метастатического рака почки.
    Количество участников – около 200

    16. 20 – 21 сентября 2012 г. – Межвузовский семинар:

    • Исследование динамики уровня пероксида водорода в опухолевых клетках под воздействием цисплатина с использованием генетически кодируемого сенсора HyPer. Масленникова А.В.;

    • Работа генетически кодируемого сенсора HyPer в опухоли животных in vivo. Кузнецова М.М.;

    • Биолюминисцентная визуализация in vitro и in vivo. Клементьева Н.В.

    Присутствовало 25 человек

    17. 05 октября 2012 г. – Школа-Семинар:

    Подготовка образцов для N-STORM микроскопии и получение изображений. Приглашенный исследователь Dr.Fabian Andregg.Присутствовало 19 человек

    18. 12 октября 2012 г. – Областная научно-практическая конференция

    Влияние научных разработок по поиску новых лекарственных препаратов на развитие фармацевтической промышленности

    Присутствовало 68 человек

    19. 08 ноября 2012 г. – Межвузовский семинар:

    Конструкты мини-антител с фототоксичными белками как потенциальные агенты для ФДТ опухолей. Деев С.М., Ширманова М.В. Присутствовало 25 человек

    20. 14 ноября 2012 г. – Семинар лаборатории:

    Елагин В.В., Павликов А.И. Исследование действия лазерной гидродинамики на опухолевые клетки in vitro.

    Присутствовало 15 сотрудников лаборатории

    21. 21 ноября 2012 г. – Межрегиональная научно-практическая конференция, посвященная 50-летию ЦНИЛ НижГМА:

    • чл-кор РАН и РАМН К. Анохин (Россия)

    • профессор А.Э. Дитяев (Магдебург, Германия)

    • профессор А.С. Иванов (Россия)

    Количество участников – около 100

    22. 22 – 23 ноября 2012 г. – Межвузовский семинар:

    • Белоусов В.В., Ширманова М.В. – Планирование эксперимента по изучению работы сенсоров на пероксид водорода на опухолях животных;

    • Лукьянов К.А., Клементьева Н.В. – Возможность использования флуоресцентных фотопереключаемых белков в синтетических генетических цепях.

    Присутствовало 10 сотрудников лаборатории

    23. 26 ноября 2012 г. – Семинар лаборатории:

    Елагин В.В. Разработка методики стимуляции апоптоза на культурах опухолевых клеток для лазерной гипертермии.

    Присутствовало 18 сотрудников лаборатории

    24. 12 декабря 2012 г. – Семинар лаборатории – Обсуждение результатов экспериментов:

    • Елагин В.В. – Обсуждение результатов разработки методики стимуляции апоптоза на культурах опухолевых клеток для лазерной гипертермии;

    • Черкасова Е.И., Вилкова Е.А. – Использование различных полимеров в качестве подложек для роста гепатоцитов.

    Присутствовало 10 сотрудников лаборатории

    25. 21 декабря 2012 г. – Расширенное совещании ректората НижГМА:

    Лукьянов С.А. – Перспективные направления научных исследований лаборатории «Флуоресцентного биоимиджинга» в 2012-2013 гг.

    Присутствовало 30 человек

    26. 21 декабря 2012 г. – Научно-практическая конференция:

    • Исследование in vivo работы белковых сенсоров HyPer2 и HyPerC199S-первые результаты. Кузнецова М.М.

    • Исследование фототоксичности KillerRed на ядерной локализации опухоли мышей Colo26. Ширманова М.В

    • Исследование опухолей экспрессирующих белковый сенсор HyPer . Лебедева И.Н

    • Новые модели онкогенеза: ортотоническая трансплантация и метастазирование опухоли Colo26, экспрессирующий белок KillerRed. Ширманова М.В.

    • 3Д сфероиды из опухолевых клеток Colo26 с KillerRed и без. Кузнецова Д.С.

    • Структура опухолей Colo26 в поздние сроки ФДТ с белком KillerRed. Снопова Л.Б.

    Присутствовало 25 человек
    Вклад в развитие вуза и российского исследовательского сообщества
    Программа проекта включает четыре основных компонента: создание высокотехнологичной лаборатории, проведение фундаментальных и прикладных исследований, соответствующих мировому уровню, в области изучения молекулярных основ патогенеза онкологических заболеваний, разработку концепций применения полученных результатов (создание современных методов диагностики и таргетного лечения) в экспериментальной и клинической медицине, создание конкурентно способных инновационных продуктов биотехнологического профиля.

    Реализация проекта позволила осуществить:

    • Повышение материально-технической базы ВУЗа; за счет создания высокотехнологичной лабораторной базы.
    • Открытие новых перспективных направлений исследований в области биотехнологий.
    • Повышение уровня практической подготовки и переподготовки специалистов в области фундаментальной биомедицины, биотехнологий и практической медицины (медицинская визуализация, онкология, неврология, иммунология, гематология и т.д.).
    • Привлечение абитуриентов и слушателей последипломного обучения, в том числе иностранных граждан.
    • Расширение научных связей НижГМА, привлечение специалистов для сотрудничества.
    • Повышение уровня региональных исследований, вклад в имидж и инвестиционную привлекательность региона.
    • Создание центра коллективного пользования (ЦКП) для проведения исследований в области фундаментальной биомедицины, биотехнологий и практической медицины.
    • Привлечение финансирования научных исследований из различных источников, в том числе федерального бюджета и международных грантов;
    • Создание центра доклинического исследования фармацевтических препаратов на коммерческой основе.
    • Создание малого предприятия по производству продуктов биотехнологического профиля.
    Участие НижГМА в проекте позволило решить ВУЗу конкретные задачи в рамках современной стратегии:

    1. По совершенствованию образовательного процесса созданная лаборатория позволит развить новые формы организации учебного процесса с использованием базы научных исследований для повышения качества образования по ряду базовых (биохимия, физиология, патфизиология и т.д.) и специальных дисциплин (онкология, неврология, иммунология и т.д.). Уровень оснащенности лаборатории и проводимых в ней исследований способствует привлечению специалистов мирового уровня, которые будут участвовать не только в исследовательской деятельности, но и в образовательном процессе. Участие в образовательном процессе приглашенных лекторов из ведущих учреждений России и зарубежных центров возможно как в очном формате, так и в форме телеконференций. Лаборатория, работающая на стыке нескольких специальностей, стала базой подготовки высококвалифицированных междисциплинарных кадров, востребованных в современной науке и медицине. Актуальность и уникальность проводимых исследований являются привлекательными для будущих студентов–школьников специализированных классов (с углубленным изучением биологии и физики), что способствует организации довузовской подготовки. Созданная лаборатория является оптимальной базой для организации спецкурсов для студентов старших курсов по темам: экспериментальная онкология, биология опухолевого роста, методы биоимиджинга, флуоресцентная диагностика и фотодинамическая терапия, нанотехнологии в биомедицине. В 2010-2012 году созданы 3 спецкурса по темам: Биоинженерия, Оптический биоимиджинг, Флуоресцентные белки в медицине.

    2. В плане развития научных исследований на мировом уровне проект способствовал организации новой научной школы под руководством ведущего ученого (Лукьянова С.А.), обмену аспирантами между учреждениями-партнерами для оптимизации совместных научных исследований, участию в программах стажировки с обучением специалистов ВУЗа в организациях-партнерах и за рубежом. В связи с решением совместных задач в рамках проекта налажено взаимодействие с ведущими научными и образовательными учреждениями страны: Московский государственный университет им. М.В.Ломоносова, Нижегородский государственный университет им. Лобачевского, Институт прикладной физики РАН, Институт металлоорганической химии РАН, Институт биохимии РАН, Институт биологии развития РАН, Институт биоорганической химии им. академиков М.М. Шемякина и Ю.А. Овчинникова РАН, Российский онкологический научный центр им. Н.Н.Блохина, НИИ онкологии им.П.А.Герцена, ФБУЗ Приволжский окружной медицинский центр Федерального медико-биологического агенства, ГУЗ Нижегородский областной онкологический диспансер, ЗАО "Евроген" г. Москва. Проект позволил укрепить и расширить международные связи. Зарубежными партнерами являются: College of Veterinary Medicine, Cornell University, Ithaca, New York, USA; University of Michigan Medical School, Michigan, USA; School of Chemistry and Biochemistry, Georgia Institute of Technology, Atlanta, Georgia, USA; School of Medicine, Saarland University, Homburg, Germany; European Molecular Biology Laboratory, Heidelberg, Germany; Ludwig Institute for Cancer Research and Swiss Institute of Bioinformatics, Lausanne, Switzerland, Macquarie University, Sydney, Australia.

    Потенциальными зарубежными партнерами являются Anticancer Inc. (San Diego, USA) и консорциум университетов Германии (университеты г.г. Мюнхен, Ульм, Йена, университет Эрлангена-Нюрнберга). Проект способствовал организации и проведению научных конференций, в том числе и международной, в частности, в 2011 году конференции «Topical problems of Biophotonics».

    3. Внедрения результатов исследований в практическую медицину является одной из наиболее значимых задач проекта. Трансфер знаний и технологий в медицинскую практику требует специальных организационных подходов и соблюдения законодательных норм. Выполнение проекта способствует организации внедрения результатов исследований за счет оптимизации проведения доклинических исследований и тестирования новых препаратов, методов и средств. Следующим этапом внедрения станет разработка клинических испытаний разрабатываемых в проекте перспективных продуктов с использованием клинических баз НижГМА.

    4. Задача развития инновационной деятельности в НижГМА является неотъемлемым требованием времени и укладывается в основные направления стратегии развития. В рамках выполнения проекта ВУЗом создана инфраструктура инновационной деятельности по направлению биотехнологий с созданием малого предприятия по производству новых агентов для флуоресцентной диагностики и фотодинамической терапии, наносенсоров для лабораторной диагностики, комплексов оптического биоимиджинга в составе «оборудование-маркер».

    Сотрудники
    Допсоглашение № 2 от 1 марта 2013 года к проекту № 11.G34.31.0017 от 24 ноября 2010 г. - 2013-2014 г.г.
    Проект № 11.G34.31.0017 от 24 ноября 2010 года – 2010-2012 г.г.
    Руководство
    Ведущие научные сотрудники
    Молодые учёные
    Аспиранты
    Студенты
    Сергей Анатольевич Лукьянов
    д.б.н., академик РАН, научный руководитель НИИ Биомедицинских технологий,
    зам. директора по науке института биоорганический химии (ИБХ) им. М.М.Шемякина и Ю.А.Овчинникова

    Елена Вадимовна Загайнова
    д.м.н., профессор РАН,
    директор НИИ биомедицинских технологий
    Лукьянов Константин Анатольевич, д.б.н.
    Заведующий лабораторией биофотоники ИБХ им. М.М. Шемякина и Ю.А. Овчинникова РАН
    Деев Сергей Михайлович, д.б.н., профессор, чл.-корр. РАН
    В.н.с. лаборатории флюоресцентного биоимиджинга НИИ БМТ НижГМА, заведующий лабораторией ИБХ им. М.М. Шемякина и Ю.А. Овчинникова РАН
    Фрадков Аркадий Федорович, к.х.н.
    С.н.с. лаборатории высокоразрешающей микроскопии и генных технологий НИИ БМТ НижГМА, с.н.с. лаборатории молекулярных технологий ИБХ им. М.М. Шемякина и Ю.А. Овчинникова РАН
    Каменский Владислав Антониевич, д.ф.-м.н
    Н.с. лаборатории флюоресцентного биоимиджинга НИИ БМТ НижГМА, в.н.с. ИПФ РАН
    Снопова Людмила Борисовна, д.б.н.
    Заведующий отделом морфологии ЦНИЛ НИИ ПФМ НижГМА
    Ширманова Марина Вадимовна, к.б.н.
    Заведующая лабораторией индивидуальной химиотерапии рака НИИ БМТ НижГМА
    Белоусов Всеволод Вадимович, д.б.н.
    С.н.с. лаборатории флюоресцентного биоимиджинга НИИ БМТ НижГМА, с.н.с. ИБХ им. М.М. Шемякина и Ю.А. Овчинникова РАН
    Турчин Илья Викторович, к.ф.-м.н.
    Н.с. лаборатории флюоресцентного биоимиджинга НИИ БМТ НижГМА, заведующий лабораторией института прикладной физики РАН (ИПФ РАН)
    Воденеев Владимир Анатольевич, д.б.н.
    С.н.с. лаборатории флюоресцентного биоимиджинга НИИ БМТ НижГМА, заведующий кафедрой биофизики ННГУ им. Н.И. Лобачевского
    Балалаева Ирина Владимировна, к.б.н.
    Н.с. лаборатории флюоресцентного биоимиджинга НИИ БМТ НижГМА, заведующий лабораторией биофотоники и клеточных технологий ННГУ им. Н.И. Лобачевского
    Мишин Александр Сергеевич, к.б.н.
    Заведующий лабораторией высокоразрешающей микроскопии и генных технологий НИИ БМТ НижГМА, н.с. ИБХ им. М.М. Шемякина и Ю.А. Овчинникова РАН г. Москвы
    Мишина Наталья Михайловна, к.б.н.
    Н.с. лаборатории высокоразрешающей микроскопии и генных технологий НИИ БМТ НижГМА, н.с. ИБХ им. М.М. Шемякина и Ю.А. Овчинникова РАН г. Москвы
    Тимофеева Лидия Борисовна, к.б.н.
    Н.с. отдела морфологии ЦНИЛ НИИ ПФМ НижГМА

    ассистент кафедры гистологии с цитологией и эмбриологией НижГМА

    Карабут Мария Михайловна
    Аспирант ННГУ,
    м.н.с. научной лаборатории изучения оптической структуры биотканей НИИ БМТ НижГМА

    Павликов Антон Иванович
    Аспирант ННГУ, м.н.с. лаборатории высокоразрешающей микроскопии и генных технологий НИИ БМТ НижГМА
    Южакова Диана Владимировна
    Аспирант ННГУ, м.н.с. лаборатории флюоресцентного биоимиджинга НИИ БМТ НижГМА
    Гаврина Алёна Игоревна
    Аспирант ННГУ, м.н.с. лаборатории флюоресцентного биоимиджинга НИИ БМТ НижГМА
    Кузнецова Дарья Сергеевна
    Аспирант ННГУ, м.н.с. лаборатории регенеративной медицины НИИ БМТ НижГМА
    Елагин Вадим Вячеславович
    Аспирант ННГУ, н.с. лаборатории высокоразрешающей микроскопии и генных технологий НИИ БМТ НижГМА
    Лукина Мария Максимовна
    студент ННГУ им. Н.И. Лобачевского,
    лаборант вивария НИИ БМТ НижГМА
    Лапкина Ирина Владимировна
    студент ННГУ им. Н.И. Лобачевского
    С 2011 года является студенткой биологического факультета ННГУ им. Н.И. Лобачевского. Область научных интересов включает клеточную биологию, 3D-культивирование, фотодинамическую терапию с генетически кодируемыми фотосенсибилизаторами.

    Шимолина Любовь Евгеньевна
    студент ННГУ им. Н.И. Лобачевского

    С 2011 года является студенткой биологического факультета ННГУ им. Н.И. Лобачевского. Область научных интересов: экспериментальная онкология, флуоресцентный биоимиджинг. Направление научной деятельности: флуоресцентная микроскопия с временным разрешением (FLIM)

    Перельман Григорий Семенович
    студент ННГУ им. Н.И. Лобачевского

    С 2013 года является студентом биологического факультета ННГУ им Н.И. Лобачевского. Основным направлением научной деятельности является экспериментальная онкология, флуоресцентный биоимиджинг, генетически-кодируемые фотосенсибилизаторы.

    Фурман Ольга Евгеньевна
    студент ННГУ им. Н.И. Лобачевского

    С 2010 года является студентом биологического факультета ННГУ им Н.И. Лобачевского, кафедра биомедицины. Основное направление научной деятельности - высокоразрешающая микроскопия, флуоресцентные белки, методы работы с клетками эукариот.

    Проект № 11.G34.31.0017 от 24 ноября 2010 года – 2010-2012 г.г.

    РУКОВОДСТВО
    ЛУКЬЯНОВ СЕРГЕЙ АНАТОЛЬЕВИЧ, Доктор биологических наук, академик РАН
    Проректор по критическим биомедицинским технологиям Российского национального исследовательского медицинского университета имени Н. И. Пирогова;
    зам. директора по науке института биоорганический химии (ИБХ) им. М.М.Шемякина и Ю.А.Овчинникова;
    научный руководитель НИИ биомедицинских технологий Нижегородской государственной медицинской академии

    ЗАГАЙНОВА ЕЛЕНА ВАДИМОВНА
    директор научно-исследовательского института биомедицинских технологий (НИИ БМТ) НижГМА,
    заведующий кафедрой биомедицины
    ННГУ им. Н.И. Лобачевского

    ВЕДУЩИЕ НАУЧНЫЕ СОТРУДНИКИ
    Гладкова Наталья Дорофеевна, д.м.н., профессор
    Заведующий проблемной научной группы оптической когерентной томографии (ОКТ) НИИ ПФМ НижГМА
    Снопова Людмила Борисовна, д.б.н. Заведующий отделом морфологии центральной научно-исследовательской лаборатории (ЦНИЛ) НижГМА
    Масленникова Анна Владимировна, д.м.н. Профессор кафедры онкологии НижГМА
    Шахова Наталья Михайловна, д.м.н. Профессор кафедры акушерства и гинекологии НижГМА, ведущий научный сотрудник ИПФ РАН
    Каменский В.А., д.ф.-м.н. Старший научный сотрудник лаборатории «Флюоресцентного биоимиджинга»,
    ведущий научный сотрудник ИПФ РАН
    Лукьянов К.А, д.б.н. Заведующий лабораторией биофотоники ИБХ РАН
    Деев С.М., чл.-корр.РАН д.б.н., профессор, ведущий научный сотрудник лаборатории «Флюоресцентного биоимиджинга», заведующий лабораторией ИБХ им. М.М. Шемякина и Ю.А. Овчинникова г. Москвы
    Фрадков А.Ф., к.б.н. Старший научный сотрудник лаборатории флюоресцентного биоимиджинга НижГМА
    с.н.с. лаборатории молекулярных технологий ИБХ им. М.М. Шемякина и Ю.А. Овчинникова г. Москвы
    Староверов Д.Б. Научный сотрудник ИБХ РАН


    МОЛОДЫЕ УЧЕНЫЕ
    Воденеев В.А., д.б.н. С.н.с. лаборатории флюоресцентного биоимиджинга, заведующий кафедрой биофизики Нижегородского ГУ (ННГУ) им. Н.И. Лобачевского
    Ширманова М.В., к.б.н. Н.с. проблемной научной группы биофотоники НИИ ПФМ НижГМА
    Бугрова М.Л., к.б.н. Заведующий отделом электронной микроскопии ЦНИЛ НижГМА
    Евтеева Н.И., к.б.н. Ассистент кафедры микробиологии и иммунологии НижГМА
    Проданец Н.Н., к.б.н. С.н.с. отдела морфологии ЦНИЛ НижГМА
    Черкасова Е.И., к.б.н. Заведующий лабораторией биоинженерии тканей ННГУ им. Н.Г. Лобачевского
    Балалаева И.В., к.б.н. с.н.с. лаборатории флюоресцентного биоимиджинга, заведующий лабораторией биофотоники и клеточных технологий ННГУ им. Н.И. Лобачевского
    Брилкина А.А., к.б.н. Доцент кафедры биохимии и физиологии растений ННГУ им. Н.И. Лобачевского
    Турчин И.В., к.ф.-м.н. С.н.с. лаборатории «Флюоресцентного биоимиджинга» заведующий лабораторией института прикладной физики РАН (ИПФ РАН)
    Агрба П.Д., к.ф-м. Младший научный сотрудник ИПФ РАН
    Кириллин М.Ю., к.ф.-м.н. Научный сотрудник ИПФ РАН
    Сергеева Е.А., к.ф.-м.н. Научный сотрудник ИПФ РАН
    Орлова А.Г., к.б.н. Научный сотрудник ИПФ РАН
    Субочев П.В., к.ф.-м.н. Научный сотрудник ИПФ РАН
    Белоусов В.С., к.б.н. С.н.с. лаборатории флюоресцентного биоимиджинга,
    с.н.с. ИБХим. М.М. Шемякина и Ю.А. Овчинникова г. Москвы
    Чудаков Д.М. к.б.н. Старший научный сотрудник ИБХ РАН
    Щербо Д.С., к.б.н. Научный сотрудник группы флюоресцентные инструменты для иммунологии и нейробиологии» ИБХ РАН
    Киселёва Е.Б. М.н.с. проблемной научной группы ОКТ НИИ ПФМ НижГМА
    Морозов А.Н. Младший научный сотрудник ИПФ РАН
    Клешнин М.С. Младший научный сотрудник ИПФ РАН
    Фикс И.И. Младший научный сотрудник ИПФ РАН
    Мишина Н.В. Научный сотрудник ИБХ РАН
    Серебровская Е.О. Инженер-исследователь ИБХ РАН

    АСПИРАНТЫ
    Сироткина М.А. М.н.с. проблемной научной группы биофотоники НИИ ПФМ НижГМА, заочный аспирант ННГУ, специальность 03.01.02 – биофизика
    Елагин В.В. М.н.с. проблемной научной группы биофотоники НИИ ПФМ НижГМА, заочный аспирант ННГУ специальность 03.01.02 – биофизика
    Клементьева Н.В. М.н.с. проблемной научной группы биофотоники НИИ ПФМ НижГМА, заочный аспирант НижГМА, специальность - биохимия
    Карабут М.М. М.н.с. проблемной научной группы ОКТ НИИ ПФМ НижГМА, очный аспирант ННГУ специальность 03.01.02 – биофизика
    Павликов А.И. М.н.с. проблемной научной группы ОКТ НИИ ПФМ НижГМА, м.н.с. лаборатории «Флюоресцентного биоимиджинга», очный аспирант ННГУ специальность 01.04.21 – лазерная физика
    Мелешина А.В. Очный аспирант ННГУ специальность 03.01.02 – биофизика
    Леканова Н.Ю. Младший научный сотрудник кафедры биомедицины ННГУ им.Н.И.Лобачевского
    очный аспирант ННГУ специальность 03.01.02 – биофизика
    Матлашов М.Е. Очный аспирант ИБХ РАН специальность 03.01.03 – молекулярная биология
    Билан Д.С. Очный аспирант ИБХ РАН специальность 03.01.03 – молекулярная биология
    Белова А.С. Очный аспирант ННГУ им. Н.И. Лобачевского
    Губарькова Е.В. Аспирант кафедры патологической физиологии НижГМА
    Младший научный сотрудник научной проблемной группы "Оптическая когерентная томография"
    Кочуева М.В. Аспирант кафедры онкологии, лучевой терапии, лучевой диагностики НижГМА
    Малеханова Е.А. Аспирант ННГУ им. Н.И. Лобачевского
    Пряникова Т.И. Аспирант ННГУ им. Н.И. Лобачевского

    СТУДЕНТЫ
    Зобова С.В. Студент биофака ННГУ им. Н.И. Лобачевского
    Южакова Д.В. Студент биофака ННГУ им. Н.И. Лобачевского
    Плеханова А.С. Студент биофака ННГУ им. Н.И. Лобачевского
    Кузнецова М.М. Студент биофака ННГУ им. Н.И. Лобачевского
    Кузнецова Д.С. Студент биофака ННГУ им. Н.И. Лобачевского
    Гаврина А.И. Студент биофака ННГУ им. Н.И. Лобачевского
    Финагина Е.С. Студент НижГМА
    Бабак К.В. Студент биофака ННГУ им. Н.И. Лобачевского
    Минакова Е.А. Студент биофака ННГУ им. Н.И. Лобачевского

    Фотогалерея
    Topical problems of biophotonics 2013, пленарный доклад
    Семинар лаборатории с участием проф. Lothar Lilge (справа) и проф. Tayyaba Hasan (слева)
    Topical problems of biophotonics 2013, Ширманова М.В. - секретарь секции Nanobiophotonics.
    Семинар лаборатории с участием проф. Lothar Lilge и проф. Tayyaba Hasan, Ширманова М.В. с проф. Lothar Lilge (слева)
    Topical problems of biophotonics 2013, регистрация участников (слева направо Мелешина А.В., Клементьева Н.В., Кузнецова Д.С.)
    Topical problems of biophotonics 2013, постерная сессия (Мелешина А.В. с проф. Stefan Andersson-Engels)
    Topical problems of biophotonics 2013, Загайнова Е.В. - председатель секции Nanobiophotonics
    Научная сессия Современные решения актуальных научных проблем в медицине, секция Нанотехнологии в исследовании живых систем, Нижний Новгород, март 2013
    Контакты
    г. Нижний Новгород, ул. Медицинская, 1
    Тел.: +7 (831) 465-56-72
    Почта: niibmt@pimunn.ru