Наука в институте

  1. Поиск новых способов лечения глиом и медуллобластом с использованием молекулярных модификаторов клеточных функций. Ключевая гипотеза: возможна разработка молекулярных инструментов для подавления роста клеток глиальных опухолей головного мозга как в режиме единовременной терапии, так и перманентно. Выявление высокоактивных специфических для глиальных опухолей сигнальных путей с целью поиска мишеней для их ингибирования с использованием моноклональных антител.

  2. Поиск новых молекулярных мишеней клеток глии. Ключевая гипотеза: клетки глии экспонируют большое орфанных (до сих пор неизвестных) рецепторов, обладающих высоким терапевтическим потенциалом для лечения широкого спектра болезней мозга.

  3. Трансдифференцировка астроцитов для терапевтических целей. Ключевая гипотеза: астроциты могут быть трансдифференцированы в нейроны определенного фенотипа, что потенциально может являться способом лечения нейродегенеративных и других болезней мозга

  4. Исследование транскриптомных профилей НСК для поиска терапевтических мишеней психиатрических болезней. Ключевая гипотеза: психические заболевания являются следствием некорректной дифференцировки НСК в периоды активного развития мозга.

  5. Поиск новых ферментов и других макромолекулярных «машин» для селективной модификации заданных функций или мишеней. Ключевая гипотеза: природные сообщества обладают широким потенциалом ферментативных активностей и других молекулярных функций, потенциально применимых как в научных исследованиях, так и в биотехнологиях.

  6. Поиск заданных функциональных характеристик глиальной активности через анализ геномных, метаболомных, протеомных и липидомных данных. Ключевая гипотеза: в базах данных собрано большое количество информации, что делает возможным при применении соответствующих алгоритмов «data mining» выявлять те или иные функциональные характеристики не прибегая к экспериментам

Направления исследований:

  • Изучение молекулярных особенностей функционирования не нейрональных структур мозга в норме и при патологиях.

  • Биопроспектинг экстремальных экосистем для поиска новых активных биомолекул с целью их дальнейшего применения в научных исследованиях и промышленности.

  • Технологии редактирования геномов. Создание макромолекулярный комплексов для редактирования животных и растительных клеток.

  • Нейрогенез и трансдифференцировка нейрональных линий клеток.

Разработки:

  • Химический инжиниринг новых функциональных соединений.

  • Технологии молекулярного мониторинга для сельского хозяйства.

  • Создание устройств для контроля и управления электромеханическими машинами с использованием физиологических сигналов.

  • Создание ультрамалых сенсоров для контроля молекулярных функций клеток мозга.

Центр инжиниринга и разработок Института живых систем (ЦИР)

Деятельность ЦИР направлена на развитие прикладных исследований в ИЖС, трансляцию результатов ПНИЭР, НИОКР и НИОТР в реальный сектор экономики через их коммерциализацию.

Приоритетные направления деятельности ЦИР

1. Прикладные нейротехнологии

Реализация прикладных исследований и экспериментальных разработок в рамках данного направления предусматривает, в первую очередь, создание решений, в том числе – уникальных, для адаптации и реабилитации людей с ограниченными возможностями.

Разработка принципиально новых технологий мозг-компьютер интерфейсов (МКИ) и нейропротезирования – переход к более сложным алгоритмам работы нейроинтерфейсов, построенных на достижениях в понимании механизмов реализации мозгом когнитивных функций является актуальной научной задачей. Нейротехнологии в целом являются ключевым звеном в технической революции, потребность в такого рода инструментах выявлена в большинстве смежных нейроразработках. Основной задачей при создании таких устройств является выбор систем управления, обеспечивающих точность, безопасность и стабильность работы в течение продолжительного времени. Данные требования продиктованы спецификой области применения, в частности это важно в восполнении частично или полностью утраченных физических возможностей человека, влияющих на выполнении бытовых действий. Разрабатываемые на базе ЦИР нейроинтерфейсы позволяют использовать прямую расшифровку сигналов мозга пользователя для управления такими устройствами, как протезы, экзоскелеты и инвалидные кресла.

Также, в рамках данного приоритета, выполняются работы по созданию альтернативных технологий для оптимизации образовательного процесса, технологий дистанционной медицины, устройств на основе самообучающихся нейронных сетей для широкого спектра приложений.

2. Сельское хозяйство

Основным вектором работ по данному направлению является технологическое сопровождение производства семенного картофеля, осуществляемое в рамках комплексной целевой программы «картофелеводство», основной целью реализации которой является формирование полного научно-технологического цикла производства конкурентоспособного посадочного материала картофеля посредством разработки и внедрения передовых технологий геномной селекции, семеноводства, диагностики возбудителей заболеваний, разработки интегрированных средств защиты и хранения картофеля.

Достижение указанной цели определяет необходимость реализации следующих задач:

  1. Разработка и реализация проектов полного научно-технологического цикла по созданию и коммерциализации конкурентоспособных сортов посадочного материала картофеля, диагностики возбудителей заболеваний, разработки интегрированных средств защиты и хранения картофеля.

  2. Создание конкурентоспособной на международном уровне исследовательской инфраструктуры, позволяющей реализовывать фундаментальные исследования и проекты полного научно-технологического цикла, в т.ч. формирование сети высокотехнологичных лабораторий.

В рамках реализации данной программы на базе ЦИР планируется, в том числе:

  • оптимизация технологий аэропоники для производства миниклубней картофеля отечественных сортов;

  • аналитическое сопровождение растениеводческих хозяйств в части высокотехнологических исследований.

3. Химический инжиниринг

Данное направление обозначено двумя векторами: тонкий органический синтез фторорганических соединений и сверхкритические технологии экстракции, и предполагают выполнение ПНИЭР согласно техническому заданию и под конкретные нужды определенного заказчика.