Биотехнологии 2015 Сборник материалов международного конгресса

SECTION | | “IMMUNOBIOTECHNOLOGY”

но не было. Было показано, что структуры Lc-LTP1–3 стабилизированы четырьмя дисульфид - ными связями и характеризуются высоким содержанием a-спиральной структуры. В структуре всех трех белков присутствует гидрофобная впадина, способная связывать жирные кислоты.

Врезультате проведенного исследования антимикробной активности Lc-LTP1–3 было показано, что все изоформы LTP чечевицы обладают противогрибковой и слабовыраженной анти - бактериальной активностью и не характеризуются специфичностью антимикробного действия.

Вто же время, при исследовании иммунологических свойств рекомбинантных Lc-LTP1–3 была отмечена разница в иммунореактивности трех изоформ LTP чечевицы. Было показано, что LcLTP1 и Lc-LTP3, так же как и внесенный в базу данных аллергенов Len c 3 (Lc-LTP2), обладают способностью связывать специфические IgE из сывороток пациентов с пищевой аллергией, распознающие также основной аллерген персика Pru p 3, что может приводить к перекрестным аллергическим реакциям. Однако было отмечено, что Lc-LTP3 характеризуется менее выраженной, чем у других изоформ, иммунореактивностью. На основании полученных данных был сделан вывод, что Lc-LTP3 по предварительным данным является гипоаллергенной изоформой LTP чечевицы.

Работа выполнена при поддержке Российского фонда фундаментальных исследований (проект № 13-08-00956).

COMPARATIVE STUDY OFTHREE ISOFORMS OFTHE LENTILLIPID TRANSFER PROTEIN

Finkina E.I., Bogdanov I.V., Stukacheva E.A., Melnikova D.N., Ovchinnikova T.V.

M.M. Shemyakin & Yu.A. Ovchinnikov Institute of Bioorganic Chemistry of the Russian Academy of Sciences, Moscow, Russia

117997, Moscow, st. Miklukho-Maklaya, 16/10 e-mail: [e-mail]

It was shown that Lc-LTP1–3 structures are stabilized by four disulfide bonds and contain α-helical regions. It was found that all the three LTP isoforms bound fatty acids and inhibited the growth of pathogenic microorganisms with about the same efficiency. Immunological properties of these isoforms are similar to those of allergenic LTP while Lc-LTP3 has lower immunoreactivity.

Keywords: lipid transfer proteins; isoforms; lentil; allergen; recombinant protein; cross reactivity; heterologous expression; antimicrobial activity; lipid binding.

Plant lipid transfer proteins (LTP) are known to be encoded by multigene families. Multiple isoforms of LTP may have different properties and various functions in plants. Generally, different isoformsof allergenic LTPpossessdifferentimmunoreactivity.Thatiswhy studyof structural,functional, and immunological properties of the LTP isoforms is a necessary step towards understanding the func- tional role of individual members of this protein family. Furthermore, it opens the way for creation of hypoallergenic variants of major allergens aimed for allergen specific immunotherapy (ASIT).

Previously we characterized one of the lentil LTPisoforms, termed as Lc-LTP2. This protein dis- plays antimicrobial activity and ability to bind lipid molecules. Besides, it acts as a major lentil al- lergen, registered in the International Union of Immunological Societies (IUIS) database as Len c 3. To carry out a comparative study of the structural, functional, and immunological properties of the lentil isoforms, a method for biotechnological production of these proteins in E. coli cells was devel- oped. The recombinant lentil LTP isoforms were overexpressed in fusion proteins and purified from

soluble or insoluble cell fractions.

Congress “BIOTECHNOLOGY: STATE OF THE ART AND PROSPECTS OF DEVELOPMENT” March 17-20, 2015	179

СЕКЦИЯ | | «ИММУННАЯ БИОТЕХНОЛОГИЯ»

In spite of significant differences in the amino acid sequences of the three isoforms, no considerable distinctions in their structural and functional properties were observed. It was shown that the spatial structures of Lc-LTP1–3 were stabilized by four disulfide bonds and characterized by a high content of α-helical structure. All the three isoforms have a hydrophobic cavity in their spatial structures, which has an ability to bind fatty acids. The study of antimicrobial properties of the proteins showed that all the three isoforms displayed antifungal and moderate antibacterial activities and did not exhibit specificity of antimicrobial action. At the same time, the study of immunological properties of the recombinant Lc-LTP1–3 revealed the difference in immunoreactivity of the three lentil LTP isoforms. It was shown that Lc-LTP1 and Lc-LTP3, as well as registered in the IUIS database allergen Len с 3 (Lc-LTP2), had the ability to bind specific IgE from sera of allergic patients which may crossreact with major peach allergen – Pru p 3. However, it was found that Lc-LTP3 has lower immunoreactivity in comparison with other lentil LTPisoforms. Based on the data obtained, we concluded that the Lc-LTP3 was a hypoallergenic lentil LTP isoform.

This work was supported by the Russian Foundation for Basic Research (project No. 13–08– 00956).

180	Конгресс «БИОТЕХНОЛОГИЯ: СОСТОЯНИЕ И ПЕРСПЕКТИВЫ РАЗВИТИЯ» 17-20 марта 2015

SEMINAR | | “BIOMEDICAL SENSORS AND TECHNOLOGIES”

КРУГЛЫЙ СТОЛ «БИОМЕДИЦИНСКИЕ СЕНСОРЫ И ТЕХНОЛОГИИ»

SEMINAR “BIOMEDICALSENSORSAND TECHNOLOGIES”

УСТНЫЕ ДОКЛАДЫ

ORALREPORTS

УДК 008.2, 614.2

УНИВЕРСАЛЬНЫЙ МЕДИЦИНСКИЙ ИМПЛАНТИРУЕМЫЙ БИОСЕНСОР: РЕАЛЬНОСТЬ ИЛИ ФАНТАСТИКА?

Балякин А.А., Жулего В.Г., Кунина Г.Е., Рубцов В.П.

НИЦ «Курчатовский институт»

123182, Россия, г. Москва, пл. ак. Курчатова, д. 1, [e-mail]

Предложена идея универсального медицинского биосенсора, обсуждаются его основные характеристики.

Ключевые слова: биосенсоры, высокотехнологичная медицина

В результате анализа мирового рынка имплантируемых устройств и перспективных научных исследований выявлено два наиболее эффективных направления развития медицинских биосенсоров: создание универсального имплантируемого устройства для организации высокотехнологичной профилактики заболеваний; и 3D печать устройств и органов.

Основное внимание уделено первому направлению, поскольку применение универсального имплантируемого устройства позволит принципиально изменить организацию, повысить качество и эффективность (экономическую и диагностическую) профилактической медицины. Показано, что такой прибор (условно называемый «Биосенсором мечты») должен сочетать в себе преимущества имплантируемых устройств (максимально малый размер, биосовместимость и прочее) и быть рассчитанным на массового потребителя. На сегодня существует большое количество эффективных медицинских биосенсоров, однако они осуществляют мониторинг лишь 1–2 важнейших показателей, тогда как идея «Биосенсора мечты» предполагает объединение их преимуществ в одно универсальное устройство.

Обсуждаются основные характеристики данного устройства (пассивное беспроводное устройство, изготовленное из биоразлагаемых полимеров, в комплекте с мобильными устройствами передачи информации, осуществляющее мониторинг основных показателей жизнедеятельностичеловека).Предполагаемыйсрокслужбытакогоустройствадо1месяца,ограниченный сроком службы используемой батарейки. Очевидно, что реализация такого устройства возможна лишь как итог полноценной государственной программы.

Работа выполнена при поддержке гранта РФФИ 13-02-12111.

Congress “BIOTECHNOLOGY: STATE OF THE ART AND PROSPECTS OF DEVELOPMENT” March 17-20, 2015	181

КРУГЛЫЙ СТОЛ | | «БИОМЕДИЦИНСКИЕ СЕНСОРЫ И ТЕХНОЛОГИИ»

UNIVERSALMEDICALIMPLANTABLE BIOSENSOR: DREAM OR REALITY? BalyakinA.A., Zhulego V.G., Kunina G.E., Rubtsov V.P.

NRC “Kurchatov Institute”

1, ac. Kurchatovsq., Moscow, Russia, 123181, [e-mail]

The idea of universal medical biosensor is proposed, its main characteristics are discussed. Keywords: biosensors, high-tech medicine, eMedicine.

Based on the analysis of the global market of implantable devices and related scientific research, we formulated 2 main trends of nowadays high-tech medical biosensors development: an attempt to create a universal implantable device for the organization of high-tech disease prevention; and 3D printing of devices and organs.

In our report we pay special attention to the first field, as the application of universal implantable device would allow to fundamentally change and improve the quality and efficiency (economic and diagnostic) of preventive medicine. It is shown that such a device (so called “Dream biosensor”) should combine the benefits of currently existing implantable devices (small size, biocompatibility, etc.) and be designed for the mass market. By now, there are many effective medical biosensors, but they monitor only 1–2 most important indicators, while the idea of “Dream biosensors” involves pooling their advantages together.

We discuss the main characteristics of this device (passive wireless device, made of biodegradable polymers, complete with mobile devices transmitting information to monitor the vital signs of man). The expected life of the device is up to 1 month, that is limited by used batteries.

It is obvious that the implementation of such a device is only possible as a result of a full-fledged state program.

This work was supported by the RFBR grant 13-02-12111.

УДК 008.2, 614.2

СОВРЕМЕННОЕ СОСТОЯНИЕ ПРОБЛЕМЫ ЭНЕРГООБЕСПЕЧЕНИЯ МЕДИЦИНСКИХ ИМПЛАНТИРУЕМЫХ БИОСЕНСОРОВ Балякин А.А., Малышев А.С., Тараненко С.Б.

НИЦ «Курчатовский институт»,

123182, Россия, г. Москва, пл. ак. Курчатова, д. 1, [e-mail]

Обсуждается современное состояние проблемы энергообеспечения имплантируемых медицинских биосенсоров.

Ключевые слова: биосенсоры, зарядное устройство, беспроводная зарядка

По мнению большинства экспертов, решение вопроса с источником питания – основная про-

блема работоспособности имплантируемых медицинских устройств. Получение необходимой

энергии возможно двумя путями: из внутреннего накопителя (батарейки) или же извне (пере -

дача энергии посредством электромагнитных волн, получение энергии за счет химических ре -

акций или использование кровотока и/или сокращения мышц для выработки энергии). В любом

случае, ввиду неравномерности использования энергии необходимо наличие в составе устрой-

ства элемента накопления и преобразования энергии. Оба этих аспекта (батарейка и преобразо -

ватель энергии) не являются специфическим вопросом медицинских биосенсоров, и решение задач миниатюризации батарей/аккумуляторов возможно и в других областях науки; как пра-

182 Конгресс «БИОТЕХНОЛОГИЯ: СОСТОЯНИЕ И ПЕРСПЕКТИВЫ РАЗВИТИЯ» 17-20 марта 2015

SEMINAR | | “BIOMEDICAL SENSORS AND TECHNOLOGIES”

вило, в медицине используются уже хорошо себя зарекомендовавшие технические решения из смежных областей. В то же время проблема преобразования энергии должна быть сопряжена с решением вопроса биосовместимости (что отсекает ряд химических реакций) и удобства па - циента (потребляемая/выделяемая энергия не должна представлять угрозу здоровью и жизни пациента).

В докладе приведен ряд примеров возможной передачи энергии медицинским биосенсорам: использование пьезоэлектрического эффекта; чрезкожная передача энергии; создание метаматериала (человек – наносимые на кожу вещества); создание многосотовой батареи из нескольких тысяч термоэлектрических генераторов и др.

Работа выполнена при поддержке гранта РФФИ 13-02-12111.

CURRENT STATE OF ENERGY PROVIDING FOR MEDICALIMPLANTABLE BIOSENSORS BalyakinA.A., MalyshevA.S., Taranenko S.B.

NRC “Kurchatov Institute”

1, ac. Kurchatovsq., Moscow, Russia, 123181, [e-mail]

The current state of batter and energy supplement for medical biosensor is considered. Keywords: biosensors, wireless devices, battery.

According to most experts, the power supplement is regarded as key problem for the efficiency of implantable medical devices. Obtaining the necessary energy is possible in two ways: from the internal storage (batteries) or from outside (energy transfer by electromagnetic waves, generating energy through chemical reactions or the use of blood and/or contraction of the muscles for energy production). In any case, there is the need of energy storage and conversion. Both of these aspects (battery and power converter) are not a specific issue of medical biosensors, and problem solving miniaturization of batteries/accumulators possible in other areas of science; generally used in medicine are well-proven technical solutions of the adjacent fields. At the same time, the problem of energy conversion must be interfaced with the solution of biocompatibility (which cuts off a number of chemical reactions), and the convenience of the patient (consumption/energy released should not pose a threat to the health and life of the patient).

The report provides some examples of possible energy transfer to/from medical biosensors: the use of the piezoelectric effect; percutaneous energy transfer; the creation of a metamaterials (substances applied to the skin); the creation of a multi-battery from thousands of thermoelectric generators and others.

This work was supported by the RFBR grant 13-02-12111

Congress “BIOTECHNOLOGY: STATE OF THE ART AND PROSPECTS OF DEVELOPMENT” March 17-20, 2015	183

КРУГЛЫЙ СТОЛ | | «БИОМЕДИЦИНСКИЕ СЕНСОРЫ И ТЕХНОЛОГИИ»

УДК 617-089

СОВМЕЩЕНИЕ ПОКАЗАНИЙ ТЕРМОСЕНСОРОВ ИМАТЕМАТИЧЕСКОГО МОДЕЛИРОВАНИЯ ДЛЯ ОНЛАЙН-РАСЧЕТА ХОДА РОБОТ-АССИСТИРОВАННЫХ ОПЕРАЦИЙ Бурков И.А., Жердев А.А., Савельева С.К., Шакуров А.В.

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования Московский государственный технический университет имени Н.Э. Баумана (МГТУ им. Н.Э. Баумана), 105005, Москва, 2-я Бауманская ул., д. 5, стр. 1. E-mail: [e-mail]

Предлагается концепция программы для расчета тепловых полей при гипотермии тканей внутренних органов, имеющая обратную связь с термосенсорами, при взаимодействии с которым происходит уточнение параметров охлаждения, и сбора информации по ранее проведен - ным операциям.

Ключевые слова: гипотермия, математическое моделирование, автоматизация операции.

Современный уровень техники позволяет проводить частичную автоматизацию медицинских процедур. Существующие датчики автоматической обратной связи по температуре, подразделяющиеся на инвазивные, малоинвазивные (игольчатые), неинвазивные (пирометры, данные УЗИ), например, имеют применение в практике гипотермии [1,2], криохирургии [3]. Для успешного применения криометодов на практике необходимо произвести повышение точности обеспечения дозирования процедур. Предлагается использовать датчики температуры с обратной связью при проведении гипотермического охлаждения биоткани и совмещения в режиме реального времени показаний датчиков с расчетными тепловыми полями во время робот-ассистированных операций. Предлагаемая компьютерная программа позволяет рассчитывать температурные поля в охлаждаемой области биоткани основываясь на уравнениях термодинамики и на основании этого определять оптимальные параметры охлаждения, собирать и анализировать данные о ранее проведенных операциях. Таким образом будет уменьшен риск переохлаждения ткани органов пригипотермии. Исследование выполнено при финансовой поддержке РФФИ в рамках научного проекта № 13–08–12030 офи_м.

Списоклитературы:

1.  Greer D.M. Hypothermia for Cardiac Arrest // Current Neurology and Neuroscience Reports, Vol.6, №6, 2006, pp.518–524.

2.  Update on therapeutic temperature management // Broessner G., Fischer M., Schubert G., Metzler B., Schmutzhard E. (Eds.) // Critical Care, Vol.16, Suppl.2, 2012, 42p.

3.  URL: http://www.galilmedical.com/cryoablation-products/accessories/ (дата обращения: 30.11.2014).

184	Конгресс «БИОТЕХНОЛОГИЯ: СОСТОЯНИЕ И ПЕРСПЕКТИВЫ РАЗВИТИЯ» 17-20 марта 2015

SEMINAR | | “BIOMEDICAL SENSORS AND TECHNOLOGIES”

COMBINATION OFTHERMOSENSORS USAGEAND MATHEMATICALMODELING FOR REALTIME CALCULATION OF ROBOT-ASSISTED SURGERY

Burkov I.A., ZherdevА.А., Savelieva S.K., ShakurovA.V.,

Bauman Moscow State Technical University (BMSTU), Address: Moscow, Baumanskaya 2-ya st., 5, str.1, Postcode: 105005. E-mail: [e-mail]

The concept of the program for the calculation of thermal fields during hypothermia tissue of internal organs is proposed. The program should have feedback from temperature sensors. Interaction with temperature sensors is necessary to refine cooling and collect information.

Keywords: hypothermia, mathematic modeling, automate surgery.

Modern level of technology allows to carry out partial automation of medical procedures. The existing sensors with automatic feedback on temperature are subdivided on invasive low-invasive (needle), noninvasive (the pyrometers, ultrasonography). This sensors have an application in practice of a hypothermia [1,2], cryosurgery [3].It is necessary to increase accuracy of ensuring dosing for successful application of methods in practice. It is offered to use temperature sensors with feedback during hypothermal cooling of tissues. The offered computer program allows to calculate temperature fields in the cooled area of tissues based on the equations of thermodynamics and to determine optimum parameters of cooling. Thus, the risk of overcooling of tissues during the hypothermic cooling will be reduced. The reported study was partially supported by RFBR, research project No. 13–08– 12030 ofi_m.

List of references:

1.  Greer D.M.Hypothermia for Cardiac Arrest // Current Neurology and Neuroscience Reports, Vol.6, №6, 2006, pp.518–524.

2.  Update on therapeutic temperature management // Broessner G., Fischer M., Schubert G., Metzler B., Schmutzhard E. (Eds.) // Critical Care, Vol.16, Suppl.2, 2012, 42p.

3.  URL: http://www.galilmedical.com/cryoablation-products/accessories/ (дата обращения: 30.11.2014).

УДК 57.083.3

ПУТИ ПОВЫШЕНИЯ ЧУВСТВИТЕЛЬНОСТИ ЭКСПРЕССНЫХ ИММУНОСЕНСОРНЫХ СИСТЕМ ДЛЯ ДЕТЕКЦИИ БИОЛОГИЧЕСКИ АКТИВНЫХ СОЕДИНЕНИЙ Дзантиев Б.Б., Жердев А.В.

Институт биохимии им. А.Н. Баха, Федеральный исследовательский центр «Фундаментальные основы биотехнологии» РАН, Москва, Россия 119071, Москва, Ленинский проспект, д. 33, стр. 2

e-mail: [e-mail]

Представленыэкспериментальныеданныепоразработкеихарактеристикеформатовиммуно хроматографического биосенсорного анализа, обеспечивающих снижение пределов обнаруже- ния целевых аналитов: применению новых флуоресцентных маркеров, образованию агрегатов на основе наночастиц-маркеров, исключению неспецифических реагентов их детектируемых иммунных комплексов.

Ключевые слова: иммуносенсоры, иммунохроматографические тест-системы, усиление аналитического сигнала, наночастицы.

Congress “BIOTECHNOLOGY: STATE OF THE ART AND PROSPECTS OF DEVELOPMENT” March 17-20, 2015	185

КРУГЛЫЙ СТОЛ | | «БИОМЕДИЦИНСКИЕ СЕНСОРЫ И ТЕХНОЛОГИИ»

Решение современных задач диагностики требует контроля биомаркеров патологий и дисфункций, находящихся в биологических жидкостях организма в крайне низких концентрациях. В связи с этим крайне востребованы методические решения, обеспечивающие сочетание быстрого нетрудоемкого (в том числе внелабораторного) тестирования и низких пределов обнаружения. В докладе представлены результатыпо созданию высокочувствительных иммуносенсорных систем и характеристика современного уровня разработок.

Проведено сопоставление различных нанодисперсных маркеров, используемых для быстрого визуального детектирования иммунных комплексов. Обсуждаются преимущества полупроводниковых флуоресцентных наночастиц (квантовых точек). Дается характеристика различных способовамплификациисигналаиобеспечениямаксимальногосоотношениямаркер:селективныйиммунореагентприпроведениииммунохроматографическогоанализа.Экспериментальная оценка эффективности предлагаемых подходов дается на примерах тест-систем для контроля низкомолекулярных (антибиотики, микотоксины) и высокомолекулярных (иммуноглобулины) соединений.

Работы выполнены при поддержке Российского научного фонда (грант 14-14-01131).

UDK 57.083.3

APPROACHES TO IMPROVE THE SENSITIVITY OF EXPRESS IMMUNOSENSORIC SYSTEMS FOR THE DETECTION OF BIOLOGICALLYACTIVE COMPOUNDS Dzantiev B.B., ZherdevA.V.

A.N. Bach Institute of Biochemistry, Federal Research Centre «Fundamentals of Biotechnology» of the Russian Academy of Sciences, Moscow, Russia

119071  Moscow, Leninsky prospect 33, bld. 2 e-mail: [e-mail]

Experimental data on the development and characterization of immunochromatographic biosensoric assays are given that decrease the detection limits of target analytes via the use of new fluorescent markers, aggregation of nanoparticles, exclusion of non-specific reagents from the detected immune complexes.

Keywords: immunosensors, immunochromatographic test-systems, strengthening the analytical signal, nanoparticles.

Solution of modern diagnostic problems requires monitoring biomarkers of pathologies and dysfunctions that are in body fluids in extremely low concentrations. In this connection the methodical solutions that provide a combination of fast not-labour (including out-of-lab) testing and low detec- tion limits are of high demands. The report presents the results of our development of new sensitive

immunosensoric systems and characterization of the current level of investigations.

Different nanodisperse markers were compared as markers for rapid visual detection of immune

complexes. The advantages of fluorescent semiconductor nanoparticles (quantum dots) are discussed.

Different approaches to amplify the analytical signal and maximize the (marker: selective immu-

noreagent) ratio during immunoassay are characterized. Experimental evaluation of the effective-

ness of the proposed approaches has been carried out on the examples of test-systems for the control

of low- (antibiotics, mycotoxins) and high (immunoglobulins) molecular weight compounds. This work was supported by the Russian Science Foundation (Grant 14-14-01131).

186	Конгресс «БИОТЕХНОЛОГИЯ: СОСТОЯНИЕ И ПЕРСПЕКТИВЫ РАЗВИТИЯ» 17-20 марта 2015

SEMINAR | | “BIOMEDICAL SENSORS AND TECHNOLOGIES”

УДК 621.015.1

ЭЛЕКТРОХИМИЧЕСКИЕ БИОСЕНСОРНЫЕ СИСТЕМЫ: ПЕРСПЕКТИВЫ РАЗВИТИЯ Шумянцева В.В., Булко Т.В., Супрун Е.В., Агафонова Л.Е., Кузиков А.В., Арчаков А.И.

Федеральное государственное бюджетное научное учреждение «Научно-исследовательский институт биомедицинской химии имени В.Н. Ореховича» (ИБМХ), 119121 Москва, ул. Погодинская, д. 10,

e.mail: [e-mail]

Получены результаты по модификации электродов гибридными органо-неорганическими композитными материалами, а также полимерами с молекулярными отпечатками для анализа гемопротеинов. Разработаны методы анализа белков по электроокисляемым аминокислотам (тирозин, триптофан, цистеин) для регистрации посттрансляционных модификаций.

Ключевые слова: биосенсоры, гемопротеины, модифицированные электроды, кардиомаркеры

Разработаны методы электросинтеза синтетических биомимических материалов (МИП), осуществляющих, как и биореагенты, селективное комплементарное связывание определяемых веществ по принципу «ключ-замок». В качестве молекулы-шаблона был использован бе- лок-кардиомаркер миоглобин. Получены композиционные материалы на основе синтетических биораспознающих молекул и наноматериалов для повышения чувствительности скрининга. Разработаны биосенсорные технологии на основе анализа электроокисляемых аминокислот (тирозин, триптофан, цистеин) в составе белков для анализа посттрансляционных модификаций первичной структуры белков и таких посттрансляционных событий, как фолдинг и окис - лительные модификации полипептидной цепи. Разработаны методы электроанализа белков, не содержащих электроактивные простетические группы, для выявления мишеней с функцио- нально-значимыми модификациями, такими как модификация первичной структуры (фосфорилирование, нитрозилирование, окисление аминокислот), конформационные изменения.

Работа выполнена при финансовой поддержке Министрерства науки и образования РФ (Соглашение № 14.576.21.0045 и 14.604.21.0074).

ELECTROCHEMICALBIOSENSOR SYSTEMS: DEVELOPMENT PROSPECTS Shumyantseva V.V., Bulko T.V., Suprun E.V.,Agafonova L.E., KuzikovA.B.,ArchakovA.I.

Institute of Biomedical Chemistry, Pogodinskaya Street, 10, Moscow 119121, Russia e.mail: [e-mail]

Results on modification of electrodes by hybrid organo-inorganic composite materials, molecular imprinted polymers for the analysis of hemeproteins are received. Methods for the analysis of proteins based on the electro oxidized amino acids (tyrosine, tryptophan, cysteine) are developed for registra- tion of post-translational modifications. Keywords: biosensors, hemeproteins, the modified electrodes, cardiac markers

Methodsof electro synthesisof the synthetic biomimetic materials (Molecular imprinted polymers, MIP) which are carrying out, as well as bioreagents, selective complementary binding of the defined substances by the principle “key lock” are developed. As a molecule template protein cardiac marker

Congress “BIOTECHNOLOGY: STATE OF THE ART AND PROSPECTS OF DEVELOPMENT” March 17-20, 2015	187

КРУГЛЫЙ СТОЛ | | «БИОМЕДИЦИНСКИЕ СЕНСОРЫ И ТЕХНОЛОГИИ»

myoglobin was used. Composite materials based on molecular imprinted polymers and nanomaterials for increase of screening sensitivity are received. Biosensor technologies on the basis of the analysis of the electro oxidized amino acids (tyrosine, tryptophan, cysteine) are developed for the analysis of post-translational modifications of primary structure of proteins and such post-translational events, as a folding and oxidizing modifications of a polypeptide chain. Methods of the electro analysis of the proteins which aren’t containing electro active groups are developed for identification of targets with functional and significant modifications, such as modification of primary structure (phosphorylation, nitrozilation, oxidation of amino acids), and conformational changes.

This work was supported by Ministry of Science and Education, Russian Federation (agreements № 14.576.21.0045 and 14.604.21.0074).

УДК 536.2+ 53.087

ПРИМЕНЕНИЕ ИНВАЗИВНЫХ ТЕРМОСЕНСОРОВ ДЛЯ ПРОВЕРКИ ТЕПЛОФИЗИЧЕСКОГО РАСЧЕТА Пушкарев А.В., Морозова Н.В., Цыганов Д.И.

Государственное бюджетное образовательное учреждение дополнительного профессионального образования Российская медицинская академия последипломного образования (ГБОУ ДПО РМАПО), г. Москва. Адрес: 125993, г. Москва, ул. Баррикадная, д.2/1,

e-mail: [e-mail]

Проведен теплофизический расчет криогенного воздействия на моделирующее биологическую ткань вещество.Выполнен сравнительный анализ результатов вычислительного и физического экспериментов при помощи инвазивных термосенсоров, используемых в разработанном экспериментальном стенде.

Ключевые слова: инвазивный термосенсор; биоткань; криоаблация.

В рамках исследовательской работы разработана базовая компьютерная программа моделирования тепловых полей в целевых зонах при воздействии низкими температурами. В качестве основы для работы над данной программой служила реальная хирургическая операция – криоаблация предстательной железы с использованием многозондовой системы. Зонды вводятся в ткань целевого органа через шаблонную решетку[1]. Возникла необходимость проверки теплофизических расчетов данной программы. Решением данной задачи явилось создание экспериментального стенда для изучения теплофизических процессов при криогенном воздействии на биологическую ткань и моделирующие ее вещества. Для регистрации значений температуры

в контрольных точках целевого вещества применяются инвазивные термосенсоры. Выполнен

сравнительный анализ значений температуры, получаемых при теплофизическом расчете и при

эксперименте с помощью термосенсоров. Исследование выполнено при финансовой поддержке

РФФИ в рамках научного проекта № 13–08–12051 офи_м.

1.  А.О. Васильев, А.В. Говоров, А.В. Пушкарев, Д.И. Цыганов, А.В. Шакуров

Теплофизическое моделирование криохирургической операции на примере рака предстатель- ной железы // Технологии живых систем. – 2014. – Т. 11, №. 4. – С. 47-53.

188	Конгресс «БИОТЕХНОЛОГИЯ: СОСТОЯНИЕ И ПЕРСПЕКТИВЫ РАЗВИТИЯ» 17-20 марта 2015