Відділ
кріобіофізики

НАПРЯМИ НАУКОВОЇ ДІЯЛЬНОСТІ

​

Основний науковий напрямок роботи відділу – вивчення молекулярних механізмів кріопошкодження та кріозахисту біологічних систем різного рівня організації. У відділі для вирішення цих завдань були розроблені й модифіковані до низьких температур методичні підходи, які дозволяють проводити дослідження на молекулярному рівні.  Досліджено вплив низької температури на конформаційну стабільність і біологічну активність біомакромолекул та на функціональну цілісність клітин тканин фетоплацентарного комплексу (сироватка і плазма кордової крові, фолікулярна рідина, еритроцити кордової крові). Запропонований експрес-метод первинної оцінки біологічної активності біооб’єктів.

Цікавим напрямком наукових досліджень відділу є роботи з вивчення впливу низьких температур і кріозахисних речовин на структурно-функціональні параметри ферментів іммобілізованих на фізичній підкладці, у тому числі, і в складі біосенсора.         Створена захищена патентами на винаходи технологія довгострокового низькотемпературного зберігання біосенсорів на основі ферментів.

Виконуються дослідження, спрямовані на з’ясування особливостей реакцій біологічних тканин й їхніх екстрактів на низькі температури. Було зокрема встановлено, що властивості екстрактів плаценти людини, отриманих із плаценти, що зберігалася за температури -196°С, не залежать від строку зберігання. У таких екстрактах зберігається здатність підвищувати осмотичну й кислотну стійкість еритроцитів, антиоксидантна активність та протизапальні властивості екстрактів та їх окремих фракцій у порівнянні із екстрактами із свіжоотриманої плаценти. На відміну від цього, спостерігаються відмінності властивостей екстрактів, отриманих із плаценти, що зберігалася більше 1 місяця за температури -20°С. Екстракти, отримані із плаценти, що зберігалася за температури -196°С, зберігають біологічну активність, здатність прискорювати репараційний процес при опіковому ушкодженні шкіри лабораторних тварин. Теоретичне значення отриманих результатів полягає у тому, що вони дозволяють уточнити сучасну концепцію кріопошкоджень і кріозахисту біологічних структур,  практичне –  у розробці нових і модифікації існуючих способів кріоконсервування суспензій клітин і тканин та у можливості використання запропонованої експрес-оцінки їх біологічної активності.

Останнім часом співробітники відділу досліджують особливості впливу низьких температур на стан глобулярних білків у складі гідрогелів із включенням наночастинок. Основною метою роботи є з’ясування можливості використання композитних полімерних носіїв з включенням наноматеріалів для запобігання кріопошкоджень у результаті агрегації біомакромолекул при заморожуванні і низькотемпературному зберіганні глобулярних білків, виробити рекомендації для довгострокового низькотемпературного зберігання біологічно активних речовин, створити умови для їх модифікованого вивільнення.

У відділі проводяться дослідження взаємодії, цитотоксичності та біосумісності вуглецевих наноматеріалів (фулерени, нанотрубки, нанохорни, наноалмази, графен) з клітинами і клітинними органелами.

Співробітниками відділу відкрито явище оптичної та акустичної емісії на етапах кріоконсервування та визначена її роль у кріопошкодженні суспензій клітин.

​