Результаты деятельности лаборатории в 2017 году

В отчетном 2017 году сотрудничество Лаборатории биотехнологии новых биоматериалов СФУ и Лаборатории хемоавтотрофного биосинтеза Института биофизики СО РАН обеспечило получение следующих результатов:

  1. В отчетном году завершен грант РФФИ-ККФНофи – «Научные основы конструирования и применения биосовместимых резорбируемых биоматериалов и гибридных тканеинженерных систем для репаративного тканегенеза дефектов кожи».
  2. Опубликовано 10 статей в международных журналах, индексируемых в WoS, средний IF=2,4. Подготовлен тематический выпуска журнала Сибирского федерального университета. Серия Биология. 2017. — Вып. № 2 по материалам международной конференции «Биотехнология новых биоматериалов — окружающая среда — качество жизни».
  3. В двух монографиях опубликованы в виде глав следующие обзоры:
    • T. Volova, D. Goncharov, E. Nikolaeva, E. Shishatskaya. Chapter “Electrospinning of degradable PHAs: process, properties, applications» // Nova Science Publishers, Inc. (N.Y.) «Electrospinning: Fundamentals, Methods and Applications» – 2017. – (N.Y.) США – 2017 – P.2-56. ISBN: 978-1-53612-363-0.
    • Волова Т.Г., Жила Н.О., Киселев Е.Г., Шишацкая Е.И. Глава «Полигидроксиалканоаты – природные разрушаемые полимеры» в монографии «Химия биомассы: биотоплива и биопластики» // М.: Научный Мир – 2017 – С.486-534. ISBN: 978-5-91522-451-2
    • Жила Н.О., Калачева Г.С., Волова Т.Г. Глава «Зеленая водоросль Botryococcus – источник жидких углеводородов в монографии «Химия биомассы: биотоплива и биопластики» // М.: Научный Мир – 2017 – С.486-534. ISBN: 978-5-91522-451-2
  4. Совместно с базовой кафедрой биотехнологии ИФБиБТ СФУ проведена II-ая Международная конференция «Биотехнология новых материалов – окружающая среда – качество жизни» , 25-29 сентября 2017; принято участие в организации и проведении 8th International Conference «Biomaterials and Nanobiomaterials: Recent Advances Safety-Toxicology and Ecology Issues», May 8-15, 2016 – Greece, Heraklion, Crete.
  5. Защищена кандидатская диссертация Д. Гончаровым «Биосинтез полигидроксиалканоатов: влияние химического состава на свойства полимеров и характеристики нетканых материалов, полученных электростатическим формованием»; в стадии оформления две диссертации аспирантом И.Шидловским и А. Демиденко.
  6. Проект коллектива «Инновационные агропрепараты: стратегия конструирования и реализация» – победитель 6-й очереди конкурсов мега-грантов 2017 г.

Очередной вклад биотехнологов в копилку публикаций СФУ

В сентябре 2007 г. в США в издательстве Nova Science Publishers, Inc. (N.Y.) опубликована монография «Electrospinning: Fundamentals, Methods and Applications» (Электроспиннинг: Основы, Методы и Применения), которую открывает глава сотрудников Института фундаментальной биологии и биотехнологии СФУ Т. Воловой, Д. Гончарова, Е. Николаевой и Е. Шишацкой «Electrospinning of degradable PHAs: process, properties, applications» https://www.novapublishers.com/catalog/product_info.php?products_id=62833

Метод электростатического формования (ЭСФ) – «electrospinning» относится к прогрессивным методам получения наноматериалов и изделий для биомедицины (микро- и нановолокна, матриксы и нетканые мембраны). Термин возник на базе словосочетания «elecrostatic spinning» и вошел в научную литературу сравнительно недавно, в конце 90-х годов XIX столетия, теоретические основы метода были сформулированы в 60-е годы в фундаментальной работе Taylor. Принцип метода заключается в образовании филаментов в сильном электрическом поле, возникающем между двумя электродами противоположной зарядности, при этом один электрод помещается в раствор или расплав полимерного материала, второй размещается на приемном металлическом коллекторе (мишени). Примечательно, что метод ЭСФ позволяет получать ультра- и нанотонкие структуры, максимально приближенные к строению нативных тканей. Метод получил сильное развитие в последние годы в связи с потребностями новых биомедицинских технологий, в частности, клеточной и тканевой инженерии. К настоящему моменту описаны различные варианты метода для получения волокон и мембран из полимеров различного типа, как синтетического, так и природного происхождения (желатина, карбоксиметилцеллюлозы, полиэтиленоксида, полилактида, полиуретанов, поливинилового спирта, политриметилтерифталата, диметилформамида и др.).

Метод ЭСФ применительно к биорезорбируемым природным полиэфирам полигидроксиалканоатам (ПГА) впервые в биотехнологической практике был освоен в Лаборатории биотехнологии новых биоматериалов СФУ. В рамках выполнения диссертационной работы Дмитрием Гончаровым с применением набора полимеров различного химического строения исследованы условия формования растворов и получения нетканых изделий методом ЭСФ. Получено пионерное семейство нетканых мембран, образованных ориентированными и неориентированными ультратонкими волокнами различной структуры, выявлено влияние состава полимеров и ориентированности ультратонких волокон на структуру, физико-механические и биологические свойства. Диссертационная работа «Электроформование и характеристики нетканых материалов на основе разрушаемых полигидроксиалканоатов» успешно защищена Д. Гончаровым в июне 2017 г.

Разработанные и охарактеризованные ЭСФ-наноизделия из ПГА положительно оценены в качестве опорных носителей для культивирования клеток, в качестве барьерных мембран, раневых покрытий, основы для депонирования лекарственных средств и др.


Сотрудники Лаборатории биотехнологии новых биоматериалов приняли участие в работе международного научного симпозиума BIONANOTOX – 2017 «BIOMATERIALS & NANOMATERIAL: RECENT ADVANCES SAFETY — TOXICOLOGY & ECOLOGY ISSUES»

7-14 мая на о. Крит (г. Ираклион, Греция) состоялся 8-й Международный симпозиум «BIONANOTOX 2017» – «Biomaterials and Nanobiomaterials: Recent Advances Safety-Toxicology and Ecology Issues» Including Russian-Hellenic Workshop and School of Young Scientists», организатором которого является Сибирский федеральный университет, благодаря активной роли и участию сотрудников Лаборатории биотехнологии новых биоматериалов 

В работе «BIONANOTOX 2017» приняли участия ведущие мировые специалисты в области тематики симпозиума – профессор Vladimir P.Torchilin, Center for Pharmaceutical Biotechnology and Nanomedicine, Northeastern University, Boston, USA; академик РАН А. Кабанов, University of North Carolina at Chapel Hill, USA; академики РАН А. Берлин и В. Ракитский

Лаборатория биотехнологии новых биоматериалов была представлена серией докладов: 
• T.G. Volova, E.D. Nikolaeva, E.I.Shishatskaya. A CONCEPT OF CONSTRUCTING NEW-GENERATION HYBRID BIOTECHNOLOGICAL WOUND DRESSINGS; 
• E.I. Shishatskaya, S.V. Prudnikova, I.P. Shidlovsky. PRODUCTION AND PROPERTIES OF BACTERIAL CELLULOSE BY THE NEW STRAIN OF ACETIC ACID BACTERIA KOMAGATAEIBACTER XYLINUS B-12068; 
• Boyandin A.N., Bessonova V.A., Dvoinina L.M., Sapego D.V. MODIFICATION OF POLYHYDROXYALKANOATES FOR IMPROVING THEIR SURFACE PROPERTIES AND BIOCOMPATIBILITY


Результаты деятельности лаборатории в 2016 году

В отчетном 2016 году сотрудничество Лаборатории биотехнологии новых биоматериалов СФУ и Лаборатории хемоавтотрофного биосинтеза Института биофизики СО РАН обеспечило получение следующих результатов

Выполнены НИР на сумму 15,5 млн. руб., в том числе: грант РНФ в номинации поддержка существующих лабораторий «Фундаментальные основы конструирования сельскохозяйственных препаратов нового поколения»; грант ККФН-РФФИ-офи – «Научные основы конструирования и применения биосовместимых резорбируемых биоматериалов и гибридных тканеинженерных систем для репаративного тканегенеза дефектов кожи»; эскизный проект «Разработка прессованных матриксов из полимеров микробного происхождения (полигидроксиалканоатов) в качестве опорных, клеточных матриксов» (хоз. договор ООО «Биопласт» с ОАО «Агентство развития инновационной деятельности Красноярского края»).

Опубликовано 15 статей в международных журналах, индексируемых в WoS, суммарный IF=41,493; средний IF=2,766. Подготовлено два тематических выпуска журнала Сибирского федерального университета. Серия Биология. 2016. — Вып. №№ 1 и 2.

Изданы монографии:
•     Volova T.G., Vinnik Yu.S., Shishatskaya E.I., Markelova N.M., Zaikov G.E. Natural-Based Polymers for Biomedical Applications // Canada: Appl.Acad.Press.-2016.
•     Волова Т.Г., Жила, Н.О., Прудникова С.В., Бояндин А.Н., Шишацкая Е.И. Фундаментальные основы конструирования и применения сельскохозяйственных препаратов нового поколения, – Красноярск: – 2016. 

Проведена Международная конференция совместно с молодежной научной школой «Биотехнология новых материалов – окружающая среда – качество жизни» , 10-14 октября 2016. Благодаря активному участию 7th International Conference «Biomaterials and Nanobiomaterials: Recent Advances Safety-Toxicology and Ecology Issues», May 8-15, 2016 – Greece, Heraklion, Crete, СФУ вошел в состав организаций-участников.

Защищена кандидатская диссертация Д. Сырвачевой (г. Пермь); две – представлены к защите (Д. Гончаров, О. Виноградова). Аспирантке О. Виноградовой присуждено звание лауреата Красноярского края в области профессионального образования за высокие результаты в педагогической деятельности и научных разработок.


Полученные результаты медико-биологических исследований опубликованы в вышедших в свет монографиях

Обобщением результатов медико-биологических исследований стало издание главы в монографии «Polyhydroxyalkanoates (PHA): Biosynthesis, Industrial Production and Applications in Medicine» (Nova Scienses Publ. Inc. NY. USA)

и монографии, подготовленной совместно с кафедрой общей хирургии Красноярского государственного медицинского университета им. проф. Войно-Ясенецкого «Биомедицинский потенциал разрушаемых полигидроксиалканоатов: экспериментально-клинические исследования»


Выпущено в свет второе издание учебного пособия «Экологическая биотехнология»

Вышедшее второе издание учебного пособия «Экологическая биотехнология» рекомендовано Учебно-методическим объединением по классическому университетскому образованию в качестве учебного пособия для студентов высших учебных заведений, обучающихся по направлению «Биология» (УГСН «06.00.00 «Биологические науки») и смежным направлениям.

Содержание учебного пособия переработано и дополнено в контексте развития современных биотехнологических подходов к решению экологических проблем.


Учебное пособие сотрудников лаборатории получило гриф Учебно-методического объединения по классическому университетскому образованию

Учебное пособие «Экологическая биотехнология» участников проекта Т. Г. Воловой, Е.И. Шишацкой, А.Г. Суковатого и др. получило гриф Учебно-методического объединения по классическому университетскому образованию

В пособии описаны современные биотехнологические подходы к решению экологических проблем, включая защиту окружающей среды от промышленных, сельскохозяйственных и бытовых отходов, деградацию токсикантов, а также к созданию новых биопрепаратов и материалов.

Учебное пособие является основным компонентом учебно-методического комплекса по дисциплине «Экологическая биотехнология» и предназначено для студентов, бакалавров, магистров и аспирантов, обучающихся по направлению «Биология», а также молодых ученых и преподавателей, работающих в области биотехнологических исследований


Команда биотехнологов СФУ приняла участие в 5-ой Международной конференции BIONANOTOX 2014 «Биоматериалы и наноматериалы»

5-ая Международная конференция BIONANOTOX 2014 «Биоматериалы и наноматериалы», проходила с 4 по 11 мая в г. Ираклион, о. Крит Греция.

Конференцию посетили представители разных стран (Россия, Греция, Дания, Канада, Мексика) для обмена новейшей информацией и результатами, достигнутыми в области исследований биоматериалов и их обработки, иммобилизации лекарственных препаратов и ферментов. 
Были определены основные направления представленных докладов: наночастицы и липосомы для иммоблизации ферментов и лекарственных препаратов, новые биоматериалы для реконструктивной хирургии.

На научной сессии были представлены доклады: 
Т.Г. Воловой «MODERN BIOMATERIALS: WORLD TRENDS, PLACE AND POTENTIAL OF MICROBIAL POLYHYDROXYALKANOATES (PHAS) 
М.И. Гладышева «PRODUCTION OF HIGHLY OF UNSATURED FATTY ACIDS, ESSETIAL FOR HUMANS, IN AQUATIC ECOSYSTEMS»
А.Н. Бояндина «SURFACE MODIFICATION OF POLYHYDROXYALKANOATES FOR BIOMEDICAL PURPOSES»

В молодежной сессии с докладами выступили 
А.М. Шершнева – «THE INFLUENCE OT THE CHEMICAL COMPOSITION AND PROCESS OF PREPARATION OF PHA MICROPATICLES ON THEIR SURFACE CHARACTERISTICS» 
А.А. Шумилова – «OSTEOPLASTIC IMPLANTS BASED ON RESORBABLE POLYESTERS FOR RECONSTRUCTIVE SURGERY».


Статья членов коллектива лаборатории биотехнологии новых материалов награждена дипломом за лучшую оригинальную статью

11 октября 2013 года в рамках VI Международного Симпозиума «Актуальные вопросы генных и клеточных технологий» г. Москва, организованного Институтом Стволовых Клеток Человека (ИСКЧ) статья членов коллектива лаборатории биотехнологии новых материалов

Е. И. Шишацкой, Е. Д. Николаевой, А. А. Шумиловой, А. В. Шабанова, Т. Г. Воловой «Культивирование мультипотентных мезенхимальных стромальных клеток костного мозга на носителях из резорбиуруемого биопластотана», опубликованная в журнале «Клеточная трансплантология и тканевая инженерия» была награждена дипломом за лучшую оригинальную статью.


В США (Nova Sci. Publ. Inc, N.Y.) вышла в свет монография Т. Воловой, Е. Шишацкой и ведущего ученого проф. Э. Сински «Degradable Polymers: Production, Properties, Applications», подготовленная в рамках мега-гранта «Биотехнология новых биоматериалов»

Authors: Tatiana G. Volova, Ekaterina I. Shishatskaya, Anthony J. Sinskey (Institute of Biophysics, Siberian Branch of the Russian Academy of Sciences; Siberian Federal University, Massachusetts Institute of Technology) 
Март 2013 ISBN: 978-1-62257-832-0

Book Description: 

In this book, the authors discuss the production, properties and applications of degradable polymers. Topics discussed in this compilation include the increasing production and utilization of synthetic polymer materials and the global environmental problem caused by their accumulation in natural systems; biodegradable plastics as an alternative to chemical polymers; polyhydroxyalkanoates (PHAs) polymers of hydroxyalkanoic acids synthesized by bacteria; the biochemical pathways of synthesis of various PHAs; substrates for PHA synthesis; PHA production and the physicochemical properties of PHA; biodegradation of polyhydroxyalkanoates in natural environments; potential areas for PHA application; PHA as a platform for drug delivery; PHA matrices for cell and tissue engineering; and the biomedical potential of PHA. (Imprint: Nova)