MSU Nanotechnology Education and Research Center

V курс, IX семестр, специализация «Нанобиоматериалы и нанобиотехнологии» (подгруппа НБ1).

Лекторы — проф., д.б.н. Максимов Георгий Владимирович (биологический факультет МГУ); проф. д.х.н. Курочкин Илья Николаевич (химический факультет МГУ); проф. д.х.н. Шеховцова Татьяна Николаевна (химический факультет МГУ) и приглашенные лекторы.

32 лекционных часа.

Курс посвящен обзору бурно развивающейся практической области нанобиотехнологий. Основной упор делается на перспективах применения наноматериалов в клинической диагностике и терапии, а также нанобиоаналитических приложениях.

Наряду с образовательными лекциями курс содержит ряд докладов ведущих российских ученых в области наномедицины и нанобиоаналитики, позволяющих студентам 5 курса на примере конкретных исследований и инноваций проследить достоинства использования нанобиотехнологических подходов.

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.

IV курс, VII семестр, специализация «Нанобиоматериалы и нанобиотехнологии» (подгруппа НБ1).

Доцент, к.х.н. Лысенко Евгений Александрович (химический факультет МГУ, кафедра ВМС).

Курс представляет собой сокращенную и адаптированную версию курса «Высокомолекулярные соединения» Химического факультета МГУ. В оптимальной сжатой форме, сочетающей лекционные и семинарские занятия, излагаются основы науки о полимерах.

IV курс, VII семестр, специализация «Нанобиоматериалы и нанобиотехнологии» (подгруппа НБ1).

Лекторы — с.н.с., к.х.н. Гринева Ольга Витальевна (химический факультет МГУ); н.с., к.х.н. Миронов Андрей Вениаминович (химический факультет МГУ); проф., д.х.н. Куранова Инна Петровна (Институт кристаллографии им. А.В. Шубникова РАН); доц., к.х.н. Родина Елена Валерьевна (химический факультет МГУ).

48 часов.

Курс является адаптированной версией курса «Кристаллохимия» Химического факультета МГУ и включает в себя как вопросы общего строения кристаллов, так и специализированные разделы, посвященные методу рентгеноструктурного анализа и вопросам белковой кристаллографии.

IV курс, VII семестр, специализация «Нанобиоматериалы и нанобиотехнологии» (подгруппа НБ1).

Проф., д.ф.-м.н. Головин Юрий Иванович (Тамбовский государственный университет им. Г.Р. Державина).

Экспериментальный вводный курс по физике наноструктур адресован студентам нефизических специальностей, изучающим биохимические аспекты синтеза и применения наночастиц и наноструктур в нанобиотехнологиях, наномедицине, экологии. Он кратко знакомит студентов с физическими причинами специфики нанообъектов, классических и квантовых размерных эффектов в них, методами получения и исследования их структуры и свойств. Спецкурс призван обеспечить межпредметные связи и наметить наддисциплинарные подходы рассмотрения сложных физико-химических явлений с участием нанообъектов.

V курс, IX семестр, специализация «Нанобиоматериалы и нанобиотехнологии»

Руководитель курса — ст. науч. сотр., к.б.н. Бонарцев А.П.

Курс лекций «Наноразмерные средства доставки лекарственных веществ», является междисциплинарным образовательным курсом и состоит из разделов, относящихся к различным фундаментальным и прикладным направлениям науки и техники: фармакологии, нанобиотехнологии, биохимии, физиологии, биофизике, химии и физике. Лекции ориентированы на вводное знакомство студентов не только с классическими понятиями фармакологии, но и с новыми перспективными направлениями нанобиотехнологии и наномедицины в области разработки и исследования новых наноразмерных лекарственных средств, а также дают полное представление о практической работе, проводимой в МГУ в этой области. Такой подход позволяет слушателям сориентироваться и более осознанно подойти к выбору дальнейшей специализации. В курсе приведены примеры как наиболее перспективных научных исследований наноразмерных лекарственных средств, так и примеры создания, испытаний и выведения на фармацевтический рынок отдельных лекарственных препаратов на их основе.

V курс, IX семестр, специализация «Нанобиоматериалы и нанобиотехнологии»

Проф. Соболев А.С., проф. Максимов Г.В. (биологический факультет).

Дается анализ современных направлений нанобиотехнологии: биомедицинская диагностика; средства доставки лекарств; генотерапия; контроль состояния и жизнеобеспечения; нанокомпозитные материалы, а также методов микроскопии в исследовании клеток. Среди клеточных нанобиотехнологий обсуждаются этапы генетического программирования: культивирование опухолевых клеток пациентов вне организма; программирование гена и синтез иммуноактиваторного белка; введение модифицированных клеток больному; запуск собственного иммунитета, направленного против опухолевых клеток, а также стволовые клетки с генными конструкциями и нанотерапия и доставка лекарств (антитела; мультимодульные транспортеры; транспортные липосомы). Особое внимание уделялось методам атомно-силовой микроскопии, лазерной интерференционной микроскопии, конфокальной лазерной сканирующей флуоресцентной микроскопии и спектроскопии комбинационного рассеяния. Дается подробное описание принципа методов их преимуществ, сопоставлены различные типы микроскопов. Дается описание методик регистрации внутриклеточной структуры, а также формы эритроцитов и нервных клеток с помощью методов атомно-силовой микроскопии, лазерной интерференционной микроскопии и конфокальной микроскопии, а также спектроскопии комбинационного рассеяния. Делается вывод о возможности создания комплекса для измерения изменений субклеточных структур этих клеток и «наносом» (липосомы). В рамках клеточной нанобиотехнологии рассматриваются вопросы (на примере эритроцита): оценка вязкости плазматической мембраны эритроцита; оценка способности гемоглобина связывать и отдавать O₂; оценка содержания комплексов гемоглобина с оксидом азота; оценка проницаемости плазматической мембраны эритроцита для ионов Ca, K, и H; оценка изменений формы и объема эритроцитов; оценка антиокислительного статуса крови.

IV курс, VII семестр, специализация «Нанобиоматериалы и нанобиотехнологии» (подгруппа НБ2).

К.ф.м.н., доц. Красильников П.М. (биологический факультет МГУ); Д.ф.м.н., проф. Левшин Н.Л.; К.ф.м.н., с.н.с. Тамм М.В. (физический факультет МГУ).

28 часов.

Курс состоит из трех разделов: 1) Введение. Физические механизмы некоторых молекулярных биопроцессов. 2) Наносистемы и наноустройства. 3) Физика полимеров.

IV курс, VII семестр, специализация «Нанобиоматериалы и нанобиотехнологии» (подгруппа НБ2).

Лектор — Андрей Борисович Рубин, член-корреспондент РАН (МГУ, Биологический факультет, каф. биофизики).

Представлены основные биофизические аспекты «нанопроцессов», связанных с поглощением света в рецепторных мембранах, молекулярная динамика гемоглобина и АТФаз. Структура Н-АТФазы как молекулярной машины. Локализация белковых машин в фотосинтетической мембране. Распределение и динамика изменения структурированности протонов воды, а также синтез АТФ. В курсе лекций рассматриваются особенности формирования флуоресцентных полупроводниковых нанокристалов, их структура и оптические свойства, преимущества использования в биомедицине (детекция и диагностика). Рассмотрены примеры гибридных наноструктур на основе полупроводниковых квантовых точек и природных фоточувствительных белков (бактериородопсин, реакционные центры фотосинтеза, фикоэритрин).

IV курс, специализация «Нанобиоматериалы и нанобиотехнологии».

Список задач спецпрактикума.