Нанобиоматериалы и фундаментальные основы нанобиотехнологий
IV курс, VII семестр, специализация «Нанобиоматериалы и нанобиотехнологии» (подгруппа НБ1).
Лекторы — доц., к.х.н. Родина Елена Валерьевна (химический факультет МГУ); проф., д.х.н. Курочкин Илья Николаевич (химический факультет МГУ); с.н.с., к.б.н. Зиновкин Роман Алексеевич (биологический факультет МГУ); проф., д.х.н. Готтих Марина Борисовна (химический факультет МГУ); доц., к.х.н. Зверева Мария Эмильевна (химический факультет МГУ); в.н.с., д.х.н. Ярославов Александр Анатольевич (химический факультет МГУ); н.с., к.х.н. Пышкина Ольга Александровна (химический факультет МГУ).
36 лекционных часов.
Составной курс «Нанобиоматериалы» разработан для студентов, обучающихся по специализации «Нанобиоматериалы и нанобиотехнологии» Научно-Образовательного Центра по нанотехнологиям МГУ.
На стыке современной биотехнологии и нанотехнологии возникли новые междисциплинарные области: нанобиотехнология и бионанотехнология. Курс рассматривает принципы построения и функционирования природных и искусственных бионаносистем, а также практические аспекты получения, свойств и применения нанобиоматериалов и бионаноматериалов. Предметы исследования нанобиотехнологии и бионанотехнологии рассмотрены на отдельных примерах, с учётом различных аспектов разработки и применения нанобиоматериалов и бионаноматериалов.
С целью детального понимания принципов построения и функционирования бионаносистем рассмотрены основные классы биомолекул и основные типы взаимодействий в живой природе. Биомолекулы рассматриваются как своеобразные «кирпичики» для построения наноструктур и наноматериалов наряду с синтетическими полимерами и неорганическими нанообъектами.
В курсе рассмотрено большое разнообразие надмолекулярных структур, образуемых биомолекулами, при этом особое внимание уделено реализации принципов самосборки, самоорганизации и молекулярного узнавания, их молекулярным и химическим основам. Так, в частности, рассмотрены разнообразные наноструктуры, образуемые нуклеиновыми кислотами, белками, пептидами, олиго- и полисахаридами, липидами. Методы самоорганизации биомакромолекул в нанодиапазоне с участием синтетических полимерных молекул показаны на примере использования метода послойного нанесения полиэлектролитов. Особое внимание уделено вопросам создания многослойных белок-полиэлектролитных наноструктур, содержащих ферменты и полиферментные комплексы.
Наряду с бионаноматериалами, состоящими исключительно из биомолекул, большое внимание уделено гибридным наноматериалам, содержащим как биологические молекулы, так и неорганические нанообъекты. Рассмотрены аспекты использования надмолекулярных биоструктур с уникальной геометрией в качестве матриц для получения наноматериалов и наноструктур.
Отдельно рассмотрены вопросы биосинтеза наноматериалов с использованием вирусов, бактерий и эукариотических клеток, а также процессы биоминерализации.
Архив.
Программа курса (2009г.).
