Биотехнологии в составе НБИК 2-я ежнгодная конференция Нанотехнологического общества России Москва, 2010. - презентация

1 Биотехнологии в составе НБИК 2-я ежнгодная конференция Нанотехнологического общества России Москва, 2010

2 Биотехнология- одна из древнейших областей человеческого знания и практического применения Объем выпуска биотехнологической продукции в России в 2007 г. составил 7,5 млрд.руб., потребность оценивается в 45, а емкость в 100 млрд.руб.

3 Современная биотехнология занимает место от желудка человека до его сознания. ГеномикаПротеомика Биотехнология Биоинформатика Иммунология, клеточная биология, нейробиология и др Биоэтика Биобезопасность

4 Биотехнологии в НБИК представлены следующими подразделениями Лаборатория Геномики Лаборатория биоинформатики Отдел нейронаук Лаборатория стволовых клеток Лаборатория синтетических клеток Виварий Белковая фабрика Лаборатория иммунологии

5 Лаборатория геномики Цели и тематика лаборатории в рамках НБИК-Центра: - разработка генетических баз данных и создание новых методов прогнозирования продолжительности жизни, риска возникновения различных заболеваний, корректировки генетической информации человека; - проведение исследований вероятности возникновения генетических заболеваний у индивидуумов и членов их семей; - возможность тестирования новых поколений лекарственных препаратов в условиях развития персональной медицины. Оборудование Автоматизированные лаборатории полногеномного определения первичной нуклеотидной последовательности ДНК Illumina и SOLiD System, автоматизированная лаборатория анализа однонуклеотидных замен ДНК, оборудование для пробоподготовки.

6 Лаборатория Геномики Лаборатория биоинформатики Отделение наномикросистем Лаборатория синтетических клеток Белковая фабрика Взаимодействие с подразделениями НБИК

7 Лаборатория синтетических клеток Цели и тематика лаборатории в рамках НБИК-Центра: Изучение структурно-функциональных особенностей организма с целью создания синтетических форм жизни с заданными свойствами - Модификация существующих организмов и создание геномов de-novo; - Создание биосенсоров на основе микрофлюидных технологий и микроорганизмов. Масс-спектрометр с квадрупольной ионной ловушкой, с гибридным масс-анализатором, с тройным квадрупольным масс-анализатором, с квадрупольным масс- анализатором, твердофазный синтезатор олигонуклеотидов роботизированная станция для работы с жидкостями Оборудование

8 Взаимодействие с подразделениями НБИК Лаборатория Геномики Отделение наномикросистем Лаборатория синтетических клеток

9 Белковая фабрика

10 Взаимодействие с подразделениями НБИК Лаборатория Геномики Белковая фабрика Лаборатория синтетических клеток Синхротронное, нейтронное излучение Лаборатория биоинформатики

11 Лаборатория стволовых клеток Цели и тематика лаборатории в рамках НБИК-Центра: изучение фундаментальных свойств стволовых клеток человека для их последующего практического использования. -получение «больных» клеточных культур индуцированных плюрипотентных клеток для выяснения генетических основ заболевания, генетической коррекции и скрининга лекарств; -направленная дифференцировка плюрипотентных клеток с целью создания моделей для изучения нейрофизиологии, эндокринологии, старения и т.д.; -изучение молекулярных механизмов воздействия излучения на стволовые клетки организма; -создание трехмерных тканеинженерных конструктов с использованием наноструктурированных поверхностей; -разработка диагностических систем с использованием производных стволовых клеток для микрофлюидных технологий; Оборудование Проточный цитофлуориметр, флуоресцентные микроскопы, роботизированные системы, биореакторы и др.

12 Взаимодействие с подразделениями НБИК Лаборатория Геномики Лаборатория биоинформатики Отдел нейронаук Лаборатория стволовых клеток Лаборатория синтетических клеток Виварий Синхротронное, нейтронное излучение Наноструктурированные биосовместимые материалы Отделение наномикросистем

13 Лаборатория иммунологии Цели и тематики отдела в рамках НБИК-Центра: изучение патогенеза вторичного иммунодефицита для разработки стратегий диагностики и иммунореабилитации. - Исследование больных ВИД в обострение и ремиссию - Исследования клеток иммунной системы in vitro - Изучение эффективности цитокинов, новых пептидных соединений, лекарств на основе нанотехнологий и других препаратов и методов терапии в восстановлении иммунной реактивности - Изучение влияния излучений (лазерного, пазменного, УФО и др) Автоматизированных иммунохимический анализатор, автоматизированный биохимический анализатор, гематологический анализатор, и др. Оборудование

14 Взаимодействие с подразделениями НБИК Лаборатория Геномики Отдел нейронаук Лаборатория стволовых клеток Лаборатория иммунологии

15 Структура отделения нейронаук Отдел нейронаук Лаборатория механизмов памяти Лаборатория механизмов памяти Лаборатория механизмов интеллекта Лаборатория механизмов интеллекта Лаборатория механизмов психики Лаборатория механизмов психики Группа нейрофотоники Группа нейрофотоники Группа оптогенетики Группа оптогенетики Группа нейроинформати ки Группа нейроинформати ки Лаборатории - решение основных задач отдела Группы - разработка вспомогательных методов Лаборатория механизмов поведения Лаборатория механизмов поведения

16 Отделение нейронаук Цели и тематика лаборатории в рамках НБИК-Центра: исследование молекулярных, клеточных и системных основ высших функций мозга для создания нейрокогнитивных технологий нового поколения. - Исследование биологических механизмов памяти и разработка технологий регуляции когнитивных функций; - Исследование биологических механизмов интеллекта и разработка технологий нейрогибридных и нейроморфных систем; - Исследование биологических механизмов сознания и разработка технологий мозго-машинных и мозго-мозговых интерфейсов; - Разработка новых методов и приборов для исследования, диагностики и регуляции функций мозга Оборудование Линия автоматизированных комплексов для исследования соотношения активности нейронов и экспрессии генов в мозге система вентилируемого содержания животных, установка для регистрации нейрональной активности, стереотаксис, камеры для оперантного обусловливания крыс и мышей, ПЦР в реальном времени, микропланшетный анализатор и др.

17 Взаимодействие с подразделениями НБИК Лаборатория Геномики Лаборатория биоинформатики Отдел нейронаук Лаборатория стволовых клеток Отделение когнитивных исследований Отделение наномикросистем

18 Лаборатория биоинформатики Цели и задачи 1.Информационно-компьютерное исследование структурно- функциональной организации живых систем на различных уровнях их иерархической организации 2.Создание баз данных и баз знаний по структуре, функции и эволюции живых систем; 3.Информационно-компьютерная поддержка исследований и разработок, направленных на экспериментальное конструирование генетически модифицированных и искусственных биологических структур и систем и процессов 4.Информационно-компьютерная поддержка исследований в области нейрофизиологии и когнитивики. 5.Разработка компьютерных моделей бактериальной и эукариотической клетки; 6.Разработка компьютерных моделей морфогенеза тканей и органов; 7.Разработка новых компьютерных технологий поиска фармакологических мишеней в генах, РНК, белках и генных сетях.

19 ЦЕЛИ: Создание Российского национального центра генетических ресурсов для обеспечения научно- исследовательских и опытно- конструкторских работ в области системной биологии, нейробиологии, иммунологии, когнитивики, фармакологии и нанотехнологий. Структурно-функциональные блоки: - криобанк и лаборатория репродуктивных технологий -обеспечить формирование генофондных коллекций; -сектор племенного разведения, -лаборатория трансгенеза, -лаборатория генетического моделирования - лаборатория фенотипирования и генотипирования - лаборатория доклинических исследований новых средств и методов терапии, разработанных в НБИК центре

20 В биотехнологии в НБИК центре уже вовлечены следующие подразделения Лаборатория Геномики Лаборатория биоинформатики Отдел нейронаук Лаборатория стволовых клеток Лаборатория синтетических клеток Виварий Белковая фабрика Лаборатория иммунологии Лаб. полимеров Лаб. капсулирования Синхротрон Отд. наноэлектроники Отдел Когнитивных исследований

21 Планируемые направления развития Лаборатория биоматериалов- создание новых биоматериалов на основе современных биотехнологических подходов, создание биосовместимых материалов. Лаборатория генно-инженерной биомедицины- создание гибридных молекулярных систем нового поколения для адресной доставки фарм-препаратов и биологически активных субстанций для терапии и диагностики Лаборатория прижизненной визуализации биологических структур и процессов. Лаборатория биомолекулярных машин и гибридных систем- создание различных типов гибридных био-электронных и микромеханических систем, роботы, а также различные биосенсоры