Название проекта:
Разработка плазмонных наноплатформ для экспресс-диагностики сверхмалых концентраций органических молекул.
Направление проекта:
Современные материалы и технологии их создания
Приоритетное направление:
Индустрия наносистем
Критическая технология федерального уровня:
Биомедицинские и ветеринарные технологии
Отрасль экономики:
Образование
Область знаний:
Биотехнологии для очистки и контроля окружающей среды, продуктов питания, биосенсоры
Ключевые слова:
бактерия, белок, плазмонный резонанс, наночастицы, диагностика, молекула
Автор проектной идеи, участник реализации проекта:
Фамилия, Имя, Отчество:
Матвеева Карина Игоревна
Дата рождения:
07.09.1994
Пол:
-
Почтовый индекс:
238300
Почтовый адрес:
Калининградская область, г.Гурьевск, ул.Фабричная д.9
Регион:
Калининградская область
Город:
Калининград
Номер телефона:
8(921) 412-3412
Факс:
8(000) 000-0000
Контактный email:
matveeva.k.i@inbox.ru
Учёная степень:
нет
Учёное звание:
нет
Место учебы:
БФУ им. И.Канта
Специальность:
Оптика
Место работы:
БФУ им. И. Канта
Должность:
аспирант
Профессиональные достижения:
Победитель программы УМНИК
КОМАНДА (перечислить всех членов команды):
Ф.И.О.:
Ерина Анастасия Валериевна
Дата рождения:
-
Адрес:
-
Телефон:
-
Email:
-
Компетенции в команде:
-
НАУЧНО-ТЕХНИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ ПРОЕКТА:
Цель выполнения НИОКР:
Разработать методику и создать прототипы плазмонных наноплатформ для экспресс-диагностики сверхмалых концентраций органических молекул в целях медицинской диагностики, на основе применения эффекта поверхностного плазмонного резонанса индуцируемого на наночастицах золота и серебра с последующей его детекции методом комбинационного рассеяния
Задачи выполнения НИОКР:
Данные прототипы планируются к использованию автором проекта в качестве средств биомедицинской диагностики, а именно: • Неинвазивной идентификации штаммов и видов единичных бактерий туберкулеза (Mycobacterium tuberculosis), анализа влияния медицинских препаратов на бактерию и ее ДНК, создания спектроскопических карт микобактерий с различными степенями лекарственной устойчивости • Неинвазивной диагностики патологических тканей на молекулярном уровне. • Идентификации структуры и ее изменений для белковых молекул.
Научная новизна предлагаемых в проекте решений:
Обусловлена Применением в данном проекте передовых спектральных методов исследования вещества с использованием сред усиления на базе эффекта плазмонного резонанса, основанных на взаимодействии лазерного излучения с веществом, быстрых (Scully M. O. et al., 2002; Xie C. et al., 2005), безметочных (Barhoumi et al., 2010; Zhou et al., 2015), неинвазивных (Schuster et al., 2000; Premasiri et al., 2005), обладающих высокой чувствительностью (Qian X. et al., 2008) и точностью (Jarvis et al.,2004), что позволит получить точную спектральную информацию от малых концентраций единичных органических объектов макроскопического и нанометрового размера, в том числе, таких, как бактериальная клетка (Cao et al., 2002).
Обоснование необходимости проведения НИОКР:
Применение неинвазивных методов оптической спектроскопии для точного определения характеристик органической молекулы (единичной или в сверхмалые концентрациях), ее структуры, с целью последующей ее идентификации, имеет огромное значение для целей биологической и медицинской диагностики, фармацевтики, химии, экспертизы, геммологии, экологии. Создание эффективных средств получения устойчивого и повторяемого спектрального сигнала комбинационного рассеяния является основополагающим звеном в алгоритме детекции биомолекул и неорганических соединений. В рамках данного проекта предлагается сфокусироваться на разработке методик создания наноплатформ на основе наночастиц благородных металлов (серебра и золота) и их испытаний на красителях и конкретных органических структурах, с последующим применением для задач конкретного заказчика – НИИ Фтизиопульмонологии СПбГУ (для диагностики бактерий туберкулеза) и целей медицинского института Санкт-Петербургского государственного университета (анализ белковых молекул).
Научный руководитель:
Ф.И.О.
Брюханов Валерий Вениаминович
Должность
профессор института ФМНиИТ БФУ им. И.Канта
Ученая степень
доктор физико-математических наук
Звание
профессор
Адрес
-
Телефон
-
Email
v.brykhanov@mail.ru
КОММЕРЦИАЛИЗУЕМОСТЬ НАУЧНО-ТЕХНИЧЕСКИХ РЕЗУЛЬТАТОВ:
Область применения
Медицина
Имеющиеся аналоги
На сегодняшний день проблемой создания аналитических наноплатформ, основанных на эффекте плазмонного занимаются в нескольких группах, на базе крупнейших корпораций мира. За рубежом основными производителями платформ усиления плазмонных наноплатформ являются: 1. Ведущий мировой производитель оптических приборов Ocean Optics (USA) 2. Производитель, специализирующийся на средствах усиления Silmeco (Denmark) 3. Мировой производитель лабораторного оборудования Thermo Fisher Scientific (USA)
План реализации
Определение оптимальной формы и размера наночастиц для работы с красителями, белками, бактериями. Подбор оптимальных условий синтеза наночастиц химическим абляционным методами и методом электроосаждения. Разработка протоколов наночастиц химическим абляционным методами и методом электроосаждения с использованием источников возбуждения различных длин волн (532 нм, 632 нм, 785 нм). Синтез пленок серебра и золота методом электроосаждения.Синтез наночастиц химическим и абляционным методами. Конструирование прототипа плазмонной наноплатформы и исследование ее взаимодействия красителями, белками и бактериями. Проведение эксперимента комбинационного рассеяния, с использованием различных источников возбуждения, на выделенных органических молекулах и интерпретация результата. Оценка коэффициента усиления наноплатформы, а также чувствительности и специфичности созданного прототипа.
Куратор новатора
Инновационная инфраструктура
Место научной реализации проекта
Наименование
БФУ им. И. Канта
Контактное лицо
Клемешев А.П.
Телефон
-
Email
aklemeshe@kantuana.ru
Наличие договора
Нет
Место коммерческой реализации проекта
Наименование
-
Контактное лицо
-
Телефон
-
Email
-
Наличие договора
Нет
Стадия проекта:
НИР/Лабораторные испытания
Проект получил грантовую поддержку:
Да ,УМНИК, Фонд содействия инновациям
План развития результатов реализации проекта
-
Презентация проекта
Результаты реализации проекта
Полученная интеллектуальная собственность
нет
Описание полученного продукта
-
Презентация Продукта
Фотогалерея продукта
Потребности новатора:
Потребность в инвестициях:
Да
Объем
2000 000 рублей
Статьи
зарплата, покупка оборудования
Потребность в продаже интеллектуальной собственности:
Нет
Потребность в членах команды:
Нет
Потребность в получении услуг ментора
Нет
Потребность в получении экспертизы проекта
Нет
Потребность в получении услуг научного руководителя
Нет
ПОТРЕБНОСТИ В ПАРТНЕРАХ
Для совместной реализации проекта:
Да
Для продвижения результатов реализации проекта:
Да
Для коммерциализации результатов реализации проекта:
Да
🗙