Лабораторія біосенсорів № 12
ІСТОРІЯ НАУКОВА ДІЯЛЬНІСТЬ СПІВРОБІТНИКИ
Завідувач лабораторії – к. ф.-м. н. Сергій Мамілов
Історія лабораторії
У зв’язку з розширенням напрямів досліджень і відповідною реорганізацією структури Інституту магнетизму, на виконання Розпорядження Президії Національної академії наук України від 15.12.2021 № 674 щодо переведення частини співробітників Інституту прикладних проблем фізики і біофізики до Інституту магнетизму НАН України та МОН України, беручи до уваги рішення Вченої ради Інституту (витяг з протоколу засідання Вченої ради від 02.12.2021 № 13-21) було прийнято рішення про створення Лабораторії біосенсорів № 12, підпорядкованої Відділу фізики плівок № 02.
Наукова діяльність
Наукова діяльність лабораторії значною мірою успадкована від Інституту прикладних проблем фізики і біофізики і пов’язана з фізичними методами діагностики біологічних систем та організмів, а також впливу на них. Перехід до Інституту магнетизму, наявність відповідного обладнання та досвіду, стимулювали розвиток нового напрямку, а саме використання магнітного поля для вищезазначених цілей.
Основні напрями досліджень:
– Створення методів визначення наднизької концентрації летких молекул метаболітів у видихуваному парогазовому середовищі для задач біофізики, медицини, екологічної та техногенної безпеки. Головна увага приділяється взаємодії цих молекул з нанорозмірними полімерними структурами, які доповано органічним барвниками та квантовими точками. Важливою задачею є розробка оптичного флуоресцентного сенсора летких сполук-біомаркерів.
– Дослідження механізмів лазерно-стимульованої фотодисоціації окси- та карбоксигемоглобіну в біологічних тканинах in vivo. Особлива увага приділяється дослідженню динаміки процесів трансформації форм гемоглобіну в периферійних тканинах під поєднаним впливом лазерного опромінювання і магнітного поля, та встановленні конфігурації та параметрів магнітного поля, що дозволять ефективно керувати міжфракційними переходами молекул гемоглобіну. Важливими задачами є: (і) дослідження впливу магнітного поля на процеси лазерно-стимульованої фотодисоціації лігандів О2 та СО з молекули гемоглобіну; (іі) визначення довжин хвиль зовнішнього опромінювання, на яких магнітне поле найбільш ефективно впливає на процеси лазерно-стимульованої фотодисоціації окси- та карбоксигемоглобіну; (ііі) визначення оптимальних характеристик магнітного поля для керування процесами міжфракційних переходів в молекулах гемоглобіну.
– Вивчення нелінійних оптичних властивостей органічних середовищ рослинного та тваринного походження, а також зумовлених ними ефектів розповсюдження лазерного випромінювання. Дослідження нелінійних відгуків показника заломлення, коефіцієнта поглинання, квантового виходу флуоресценції та інших характеристик надають інформацію про процеси структурної модифікації органічних середовищ (дифузійне і осмотичне переміщення рідини, зсув рівноваги в обміні лігандами та ін.). Така інформація представляє собою не тільки науковий інтерес, але й вже застосовується, зокрема, при розробці нових методів лікування захворювань. Створення нових методів, які дозволять реєструвати нелінійні відгуки при мінімальному (кілька процентів) коефіцієнті прямого пропускання зразка, що досліджується, дозволить використовути їх в роботах біофізичної та біомедичної галузі.
Основні науково-дослідні проекти відділу
Поточні проекти:
– Грант НФДУ № 2025.07/0003 “Дослідження механізмів магнітоградієнтної модифікації структурно-механічних властивостей моделей м’яких біотканин із магнітними наночастинками в контексті нанотераностичних застосувань”;
– Відомча НДР (фундаментальна) № 0125U000215 “Дослідження нелінійних відгуків на лазерне опромінення біологічних середовищ з сильним світлорозсіянням”;
– Відомча НДР (прикладна) № 0123U104618 "Міжфракційні перебудови молекул гемоглобіну під спільним впливом магнітного поля та лазерного випромінювання".
Співробітники лабораторії:
завідувач лабораторії, к. ф.-м. н., с. н. с. Сергій Мамілов
старший науковий співробітник, к. ф.-м. н. Володимир Соколов
старший науковий співробітник, к. х. н. Ганна Ковтун
молодший науковий співробітник Віта Міцай
молодший науковий співробітник Олександра Остапенко
провідний інженер Юрій Стецьків
молодший науковий співробітник (сумісник) Ярослав Лазоренко