Научные результаты:
- Раскрыта тайна свечения грибов и червей, найдены вещества-маркеры для использования в медицинской диагностике. Созданы биолюминесцентные диагностикумы для определения социально значимых заболеваний и инфекций.
- Исследованы основные биолюминесцентные свойства восьми новых аналогов целентеразина в реакциях, катализируемых Са2+-регулируемыми фотопротеинами, важных для визуализации потоков кальция в клетках и тканях мелких животных благодаря «красному» сдвигу спектра биолюминесценции.
- Предложена платформенная технология мультиплексного биолюминесцентного тестирования.
- Разработана технология изготовления иммобилизованных многокомпонентных препаратов для проведения ферментативных анализов в экологии и медицине в качестве биологических модулей ферментных биосенсоров. Получена экспериментальная партия микрофлюидных чипов с размещенными внутри реагентами, позволяющая определять токсичные вещества на уровне ПДК (предельно допустимой концентрации).
Внедрение результатов исследования:
Организован выпуск коммерческого продукта – портативной биолюминесцентной экспресс-лаборатории для экологического и медицинского мониторинга токсичности, состоящей из прибора-биолюминометра «LumiShot», реагента «Энзимолюм» и набора методик для измерения токсичности среды для медицинских, экологических и промышленных применений, таких как оценка загрязнения воды, воздуха и почвы, токсичности наноматериалов и материалов медицинского назначения, пищевых добавок, степени тяжести эндотоксикоза и влияния стрессовых нагрузок на спортсменов. По лицензии изготовлением приборов и реагентов занимается ООО «НПО «Прикладные биосистемы». С 2010 г. Лаборатория «Энзимолюм» продается в образовательные учреждения Российской Федерации (университеты, средние школы и организации допобразования) как Школьная экологическая лаборатория.
Образование и переподготовка кадров:
- Для сотрудников лаборатории организованы стажировки в российских и зарубежных университетах. Реализована возможность академической мобильности для бакалавров и магистров в Университете Восточной Финляндии по программе FIRST+.
- Подготовлены и защищены 8 кандидатских диссертаций, 42 выпускные квалификационные работы бакалавра, 29 выпускных квалификационных работ магистра (из них 3 магистерские диссертации были защищены иностранными студентами).
- В лаборатории работает 1 иностранный исследователь на позиции научного сотрудника.
- Сотрудниками лаборатории совместно с кафедрой биофизики Института фундаментальной биологии и биотехнологии Сибирского федерального университета проводится подготовка кадров по направлению «Физика»: профили «Биохимическая физика» (бакалавриат) и «Биофизика» (магистратура); по направлению «Биология»: «Биофизика» (бакалавриат, сетевая магистратура совместно с Балтийским федеральным университетом имени Иммануила Канта, аспирантура).
- Сотрудниками лаборатории совместно с кафедрой биофизики Института фундаментальной биологии и биотехнологии Сибирского федерального университета разработаны и реализуются международные образовательные магистерские программы на английском языке: «Biological engineering/Биологическая инженерия» и «Medical and Biological Physics/Медицинская и биологическая физика». Разработка магистерской программы на английском языке «Medical and Biological Physics/Медицинская и биологическая физика» была поддержана в рамках конкурса на предоставление грантов преподавателям магистратуры благотворительной программы «Стипендиальная программа Владимира Потанина» Благотворительного фонда Владимира Потанина.
- Проведены научные мероприятия: Международный биолюминесцентный семинар под руководством профессора О. Шимомуры и академика И.И. Гительзона (2012, 2013 гг.), рабочий семинар «Биолюминесцентные биотехнологии» под руководством профессора О. Шимомуры и академика И.И. Гительзона (2012 г.), секция «Биофизика» в рамках Международной научно-технической конференции студентов, аспирантов и молодых ученых «Проспект Свободный» (2015-2022 гг.), Дни открытых дверей Сибирского федерального университета (2013-2022 гг.), Всероссийский фестиваль науки «NAUKA 0+» (2015-2018 гг.), интенсивная выездная школа Сибирского федерального университета «Бельчонок» (2015-2019 гг.) и «Креативный Я» (2017-2018 гг.), Международная сателлитная конференция «Экологический мониторинг. Методы и подходы» (2021 г.), образовательные школы для одарённых детей «Future Biotech» (2018-2022 гг.).
- Разработан современный школьный практикум по биологии и экологии. Школьный лабораторный комплекс «Энзимолюм» для его реализации улучшил качество школьного образования в Красноярском крае и Ханты-Мансийском автономном округе. В школах созданы 7 научных лабораторий для проведения исследований по биолюминесценции.
Организационные и инфраструктурные преобразования:
На базе лаборатории организованы 2 малых инновационных предприятия (ООО «НПП «Прикладные биосистемы» и ООО «Биолюмдиагностика») для производства приборов-биолюминометров, реагентов для биолюминесцентного анализа. Создано профессиональное объединение естествоиспытателей «Открытая лаборатория перспективных исследований и технологий» для производства и испытаний микрофлюидных чипов.
Другие результаты:
- Лаборатория биолюминесцентных биотехнологий является одной из ключевых лабораторий, позволивших Сибирскому федеральному университету стать участником программы повышения международной конкурентоспособности «5-100».
- В 2015 г. организован Фонд Осаму Шимомуры по договору дарения от ведущего ученого. Начиная с 2016 г. ежегодно проводятся конкурсы на соискание стипендии Фонда за успешное исследование в области биолюминесценции среди студентов, аспирантов и школьников. В 2016 г. стипендии получили 4 молодых ученых, в 2017 г. – 12 молодых ученых, а в 2018 г. – 3.
Сотрудничество:
Болонский университет (Италия), Институт биомедицинских исследований Национального института современной производственной науки и технологии г. Тсукуба, Нагойский университет (Япония), Королевский технологический институт (Швеция), MicroBioTests Inc. (Бельгия), Университет Джамия Хамдард, Центральный научно-исследовательский институт пищевых технологий (Индия), Университет Кадиса, Университет Барселоны (Испания), Чешский технический университет (Чехия), Йенский университет имени Фридриха Шиллера (Германия), Кипрский университет (Республика Кипр), Университет Южной Дании (Дания), Национальный научно-исследовательский центр (Египет), МГУ имени М.В. Ломоносова, Институт проблем экологии и эволюции им А.Н. Северцова Российской академии наук, Национальный исследовательский Томский политехнический университет, Институт цитологии Российской академии наук, Институт белка Российской академии наук, Институт биофизики клетки Российской академии наук, Иркутский государственный университет, Балтийский федеральный университет имени Иммануила Канта (Россия): совместные исследования и публикации, академическая мобильность для магистров и аспирантов, проведение и участие в конференциях, организация сетевой магистерской программы.
