Лаборатория
флуоресцентного биоимиджинга
О лаборатории
Лаборатория создана в рамках постановления Правительства РФ от 9 апреля 2010 г. № 220 «О мерах по привлечению ведущих ученых в российские образовательные учреждения высшего профессионального образования»
Лаборатория флуоресцентного биоимиджинга ведёт исследования в области экспериментальной онкологии. Специфика этих исследований - применение методов визуализации на основе люминесценции (флуоресценции, фосфоресценции, биолюминесценции) от субклеточного уровня до уровня «целого» организма для изучения биологических особенностей опухолей и механизмов ответа на противоопухолевую терапию. В лаборатории проводятся комплексные исследования in vitro на клеточных культурах, опухолевых сфероидах, in vivo на опухолевых моделях у животных, а также на послеоперационных образцах опухолей.
Лаборатория флуоресцентного биоимиджинга ведёт исследования в области экспериментальной онкологии. Специфика этих исследований - применение методов визуализации на основе люминесценции (флуоресценции, фосфоресценции, биолюминесценции) от субклеточного уровня до уровня «целого» организма для изучения биологических особенностей опухолей и механизмов ответа на противоопухолевую терапию. В лаборатории проводятся комплексные исследования in vitro на клеточных культурах, опухолевых сфероидах, in vivo на опухолевых моделях у животных, а также на послеоперационных образцах опухолей.
Избранные публикации
1. Shirmanova M, Yuzhakova D, Snopova L, et al. Towards PDT with Genetically Encoded Photosensitizer KillerRed: A Comparison of Continuous and Pulsed Laser Regimens in an Animal Tumor Model. PLoS One. 2015;10(12):e0144617. Published 2015 Dec 11. doi:10.1371/journal.pone.0144617
2. Shirmanova MV, Druzhkova IN, Lukina MM, Matlashov ME, Belousov VV, Snopova LB, Prodanetz NN, Dudenkova VV, Lukyanov SA, Zagaynova EV. Intracellular pH imaging in cancer cells in vitro and tumors in vivo using the new genetically encoded sensor SypHer2. Biochim Biophys Acta. 2015 Sep;1850(9):1905-11. doi: 10.1016/j.bbagen.2015.05.001
3. Sergeeva T.F., Shirmanova M.V., Zlobovskaya O.A., Gavrina A.I., Dudenkova V.V., Lukina M.M., Lukyanov K.A., Zagaynova E.V. Relationship between intracellular pH, metabolic co-factors and caspase-3 activation in cancer cells during apoptosis. Biochim Biophys Acta Mol Cell Res. 2017 Mar;1864(3):604-611. doi: 10.1016/j.bbamcr.2016.12.022.
4. Lukina M., Shimolina L., Kiselev N., Zagainov V., Komarov D., Zagaynova E., Shirmanova M. Interrogation of tumor metabolism in tissue samples ex vivo using fluorescence lifetime imaging of NAD(P)H. Methods Appl Fluoresc. 2019 Nov 13;8(1):014002. doi: 10.1088/2050-6120/ab4ed8.
5. Lukina M.M., Dudenkova V.V., Shimolina L.E., Snopova L.B., Zagaynova E.V., Shirmanova M.V. In Vivo Metabolic and SHG Imaging for Monitoring of Tumor Response to Chemotherapy // Cytometry Part A. 2019 Jan;95(1):47-55. DOI: 10.1002/cyto.a.23607
6. Druzhkova I, Ignatova N, Prodanets N, Kiselev N, Zhukov I, Shirmanova M, Zagainov V, Zagaynova E. E-Cadherin in Colorectal Cancer: Relation to Chemosensitivity. Clin Colorectal Cancer. 2019 Mar;18(1):e74-e86. doi: 10.1016/j.clcc.2018.10.003.
7. Lukina M.M., Dudenkova V.V., Ignatova N.I., Druzhkova I.N., Shimolina L.E., Zagaynova E.V., Shirmanova M.V. Metabolic cofactors NAD(P)H and FAD as potential indicators of cancer cell response to chemotherapy with paclitaxel, BBA - General Subjects, 1862 (2018) 1693–1700 doi: 10.1016/j.bbagen.2018.04.021.
8. Shimolina LE, Gulin AA, Paez-Perez M, López-Duarte I, Druzhkova IN, Lukina MM, Gubina MV, Brooks NJ, Zagaynova EV, Kuimova MK, Shirmanova MV. Mapping cisplatin-induced viscosity alterations in cancer cells using molecular rotor and fluorescence lifetime imaging microscopy. J Biomed Opt. 2020 Dec;25(12):126004. doi: 10.1117/1.JBO.25.12.126004.
9. M. M. Lukina et al., "Effects of Irinotecan on Tumor Vasculature and Oxygenation: An in vivo Study on Colorectal Cancer Model," IEEE Journal of Selected Topics in Quantum Electronics, vol. 27, no. 4, pp. 1-8, July-Aug. 2021, Art no. 6801108, doi: 10.1109/JSTQE.2020.3047518.
10. Lukina Maria, Yashin Konstantin, Kiseleva Elena E., Alekseeva Anna, Dudenkova Varvara, Zagaynova Elena V., Bederina Evgenia, Medyanic Igor, Becker Wolfgang, Mishra Deependra, Berezin Mikhail , Shcheslavskiy Vladislav I., Shirmanova Marina, Label-Free Macroscopic Fluorescence Lifetime Imaging of Brain Tumors. Frontiers in Oncology, 11, 2021, 1781. DOI=10.3389/fonc.2021.666059
11. Shirmanova MV, Gorbachev DA, Sarkisyan KS, Parnes AP, Gavrina AI, Polozova AV, Kovaleva TF, Snopova LB, Dudenkova VV, Zagaynova EV, Lukyanov KA. FUCCI-Red: a single-color cell cycle indicator for fluorescence lifetime imaging. Cell Mol Life Sci. 2021 Apr;78(7):3467-3476. doi: 10.1007/s00018-020-03712-7.
2. Shirmanova MV, Druzhkova IN, Lukina MM, Matlashov ME, Belousov VV, Snopova LB, Prodanetz NN, Dudenkova VV, Lukyanov SA, Zagaynova EV. Intracellular pH imaging in cancer cells in vitro and tumors in vivo using the new genetically encoded sensor SypHer2. Biochim Biophys Acta. 2015 Sep;1850(9):1905-11. doi: 10.1016/j.bbagen.2015.05.001
3. Sergeeva T.F., Shirmanova M.V., Zlobovskaya O.A., Gavrina A.I., Dudenkova V.V., Lukina M.M., Lukyanov K.A., Zagaynova E.V. Relationship between intracellular pH, metabolic co-factors and caspase-3 activation in cancer cells during apoptosis. Biochim Biophys Acta Mol Cell Res. 2017 Mar;1864(3):604-611. doi: 10.1016/j.bbamcr.2016.12.022.
4. Lukina M., Shimolina L., Kiselev N., Zagainov V., Komarov D., Zagaynova E., Shirmanova M. Interrogation of tumor metabolism in tissue samples ex vivo using fluorescence lifetime imaging of NAD(P)H. Methods Appl Fluoresc. 2019 Nov 13;8(1):014002. doi: 10.1088/2050-6120/ab4ed8.
5. Lukina M.M., Dudenkova V.V., Shimolina L.E., Snopova L.B., Zagaynova E.V., Shirmanova M.V. In Vivo Metabolic and SHG Imaging for Monitoring of Tumor Response to Chemotherapy // Cytometry Part A. 2019 Jan;95(1):47-55. DOI: 10.1002/cyto.a.23607
6. Druzhkova I, Ignatova N, Prodanets N, Kiselev N, Zhukov I, Shirmanova M, Zagainov V, Zagaynova E. E-Cadherin in Colorectal Cancer: Relation to Chemosensitivity. Clin Colorectal Cancer. 2019 Mar;18(1):e74-e86. doi: 10.1016/j.clcc.2018.10.003.
7. Lukina M.M., Dudenkova V.V., Ignatova N.I., Druzhkova I.N., Shimolina L.E., Zagaynova E.V., Shirmanova M.V. Metabolic cofactors NAD(P)H and FAD as potential indicators of cancer cell response to chemotherapy with paclitaxel, BBA - General Subjects, 1862 (2018) 1693–1700 doi: 10.1016/j.bbagen.2018.04.021.
8. Shimolina LE, Gulin AA, Paez-Perez M, López-Duarte I, Druzhkova IN, Lukina MM, Gubina MV, Brooks NJ, Zagaynova EV, Kuimova MK, Shirmanova MV. Mapping cisplatin-induced viscosity alterations in cancer cells using molecular rotor and fluorescence lifetime imaging microscopy. J Biomed Opt. 2020 Dec;25(12):126004. doi: 10.1117/1.JBO.25.12.126004.
9. M. M. Lukina et al., "Effects of Irinotecan on Tumor Vasculature and Oxygenation: An in vivo Study on Colorectal Cancer Model," IEEE Journal of Selected Topics in Quantum Electronics, vol. 27, no. 4, pp. 1-8, July-Aug. 2021, Art no. 6801108, doi: 10.1109/JSTQE.2020.3047518.
10. Lukina Maria, Yashin Konstantin, Kiseleva Elena E., Alekseeva Anna, Dudenkova Varvara, Zagaynova Elena V., Bederina Evgenia, Medyanic Igor, Becker Wolfgang, Mishra Deependra, Berezin Mikhail , Shcheslavskiy Vladislav I., Shirmanova Marina, Label-Free Macroscopic Fluorescence Lifetime Imaging of Brain Tumors. Frontiers in Oncology, 11, 2021, 1781. DOI=10.3389/fonc.2021.666059
11. Shirmanova MV, Gorbachev DA, Sarkisyan KS, Parnes AP, Gavrina AI, Polozova AV, Kovaleva TF, Snopova LB, Dudenkova VV, Zagaynova EV, Lukyanov KA. FUCCI-Red: a single-color cell cycle indicator for fluorescence lifetime imaging. Cell Mol Life Sci. 2021 Apr;78(7):3467-3476. doi: 10.1007/s00018-020-03712-7.
Основные направления исследований
Генетически-кодируемые флуоресцентные белки для изучения механизмов опухолевого роста и действия лекарств. Применение генетически-кодируемых флуоресцентных сенсоров. Фототоксичные белки как фотосенсибилизаторы для фотодинамической терапии рака.
Метаболизм опухолевых клеток. Оптический метаболический имиджинг на основе эндогенной флуоресценции метаболических кофакторов. Разработка методов диагностики на основе автофлуоресценции.
Оксигенация опухолей. Оценка кислорода с помощью фосфоресцентного время-разрешенного имиджинга и кислород-чувствительных красителей.
Физико-химические параметры опухолевых клеток – внутриклеточный рН, вязкость мембран. Визуализация рН и микровязкости с помощью флуоресцентных сенсоров.
Химиорезистентность и ее механизмы. Разработка технологий индивидуальной оценки химиочувствительности опухолей пациентов.
Опухоле-стромальные взаимодействия. Роль фибробластов и макрофагов в опухолевой прогрессии. Ремоделирование коллагена, оценка состояния коллагена с помощью микроскопии генерации второй гармоники.
Сотрудники
Игнатова
Надежда Ивановна
Надежда Ивановна
к.б.н., доцент кафедры эпидемиологии, микробиологии и доказательной медицины
к.б.н., научный сотрудник
к.б.н., младший научный сотрудник
младший научный сотрудник
Комарова
Анастасия Денисовна
Анастасия Денисовна
лаборант
к.б.н., младший научный сотрудник
Контакты
к.б.н., младший научный сотрудник
Южакова Диана Владимировна
Окончила Нижегородский государственный университет им. Н.И. Лобачевского с красным дипломом по специальности «биофизика» в 2013 году. В 2018 году получила степень кандидата биологических наук по специальности «биофизика».
В настоящее время является младшим научным сотрудником научной лаборатории флюоресцентного биоимиджинга НИИ ЭО и БМТ ПИМУ. Область научных интересов включает экспериментальную онкологию, противоопухолевую иммунотерапию, флуоресцентную визуализацию, фотодинамическую терапию с новыми химически синтезируемыми и генетически кодируемыми фотосенсибилизаторами. Опубликовала 30 научных работ, из них из них 10 статей в рецензируемых научных изданиях (Web of Science, Scopus), 1 патент на изобретение и 19 тезисов докладов на международных и всероссийских конференциях, 5 докладов были отмечены наградой за лучшее выступление.
В настоящее время является младшим научным сотрудником научной лаборатории флюоресцентного биоимиджинга НИИ ЭО и БМТ ПИМУ. Область научных интересов включает экспериментальную онкологию, противоопухолевую иммунотерапию, флуоресцентную визуализацию, фотодинамическую терапию с новыми химически синтезируемыми и генетически кодируемыми фотосенсибилизаторами. Опубликовала 30 научных работ, из них из них 10 статей в рецензируемых научных изданиях (Web of Science, Scopus), 1 патент на изобретение и 19 тезисов докладов на международных и всероссийских конференциях, 5 докладов были отмечены наградой за лучшее выступление.
младший научный сотрудник
Гаврина Алёна Игоревна
Окончила Нижегородский государственный университет им. Н.И. Лобачевского в 2013 году по специальности «биофизика». С 2013 является аспирантом кафедры биофизики ИББМ.
В настоящее время является младшим научным сотрудником научной лаборатории флуоресцентного биоимиджинга НИИ Экспериментальной Онкологии и Биомедицинских Технологий. Область научных интересов включает экспериментальную онкологию, флуоресцентный биоимиджинг, апоптоз, метаболический статус, генетически кодируемые сенсоры, FLIM, первичные опухолевые культуры. Опубликовала 8 научных работ в изданиях, индексируемых в сети Web of Science или Scopus. Является лауреатом стипендии Администрации Нижегородской области им. академика Г.А. Разуваева на 2017/2018 и 2018/2019 учебные года.
В настоящее время является младшим научным сотрудником научной лаборатории флуоресцентного биоимиджинга НИИ Экспериментальной Онкологии и Биомедицинских Технологий. Область научных интересов включает экспериментальную онкологию, флуоресцентный биоимиджинг, апоптоз, метаболический статус, генетически кодируемые сенсоры, FLIM, первичные опухолевые культуры. Опубликовала 8 научных работ в изданиях, индексируемых в сети Web of Science или Scopus. Является лауреатом стипендии Администрации Нижегородской области им. академика Г.А. Разуваева на 2017/2018 и 2018/2019 учебные года.
младший научный сотрудник
Полозова (Шумилова) Анастасия Владимировна
Является аспирантом Нижегородского государственного университета им. Н.И. Лобачевского на кафедре физиологии и анатомии. С 2017 года – младший научный сотрудник научной лаборатории флуоресцентного биоимиджинга НИИ ЭО и БМТ ПИМУ. Область научных интересов включает экспериментальную онкологию, флуоресцентный биоимиджинг, стандартную и флуоресцентную иммуногистохимию. Опубликовала 42 научные работы, из них 12 в изданиях, индексируемых в сети Web of Science или Scopus. За время обучения была награждена дипломом первой степени областного конкурса за лучшую научную работу студентов по разделу «Биологические науки» в 2015 году, дипломом первой степени за лучший стендовый доклад на 70-й Всероссийской с международным участием школе-конференции молодых ученых «Биосистемы: организация, поведение, управление» (Нижний Новгород, 2017) и дипломом третей степени за устный доклад на III Всероссийской 14 межрегиональной с международным участием научной сессии молодых ученых и студентов «Современное решение актуальных научных проблем медицины». Является лауреатом стипендии Администрации Нижегородской области им. академика Г.А. Разуваева на 2018/2019 учебный год.
НИИ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЙ ОНКОЛОГИИ И БИОМЕДИЦИНСКИХ ТЕХНОЛОГИЙ ПИМУ