Life Improvement by Future Technologies

Молекулярные нейроинтерфейсы

Руководитель группы
Белоусов Всеволод Вадимович
Член-корреспондент РАН, Профессор РАН, Доктор биологических наук

Генеральный директор ФГБУ “ФЦМН” ФМБА России

Главный научный сотрудник лаборатории молекулярных технологий, Заведующий Отделом метаболизма и редокс-биологии ФГБУ ИБХ им. академиков М.М. Шемякина и Ю.А. Овчинникова РАН

Заведующий лабораторией синтетических нейротехнологий НИИ трансляционной медицины ФГАОУ ВО РНИМУ имени Н.И. Пирогова МЗ РФ Главный научный Группы методов редактирования генома НИИ трансляционной медицины ФГАОУ ВО РНИМУ имени Н.И. Пирогова МЗ РФ Лауреат премии “Discovery Award 2019” Society for Redox Biology and Medicine" (за создание технологий управления редокс-метаболизмом и окислительным стрессом, и животных моделей сердечной недостаточности на их основе)
Участники научной группы

Носов Георгий Андреевич

Козликина Елизавета Игоревна

Тулинов Денис Владимирович

Сорокина Мария Андреевна

Сучков Дмитрий Сергеевич

Молекулярные нейроинтерфейсы

Создание и исследование свойств эластичных биосовместимых проводящих материалов и способов изготовления имплантируемой электроники на их основе. Разработка чипов с биосовместимыми микроэлектродами, способными установить контакт с отдельными синапсами. Разработка мультиэлектродных матриц на гибкой подложке для интраоперационного нейромониторинга / электрокортикографии. Реконструкция процессов синаптической передачи с использованием микроскопии сверхвысокого разрешения (STORM, PALM).

Группа занимается разработкой молекулярных нейроинтерфейсов, которые обеспечивают взаимодействие между искусственными системами и живыми клетками на молекулярном уровне. Мы разрабатываем программные решения для анализа данных о взаимодействии нейронов с внешними стимулами, включая создание алгоритмов для интерпретации биосигналов. Программные инструменты, созданные в рамках проекта, используются для обработки и анализа данных, полученных в ходе экспериментов.
ИТ-направления: разработка программ для анализа биосигналов, создание алгоритмов обработки данных нейроинтерфейсов, интеграция программ с лабораторным оборудованием.

Мы занимаемся исследованием методов изготовления гибких дорожек из платины, золота и углеродных материалов на эластичных подложках, таких как ПДМС, оптимизируем их микротопологию для получения наилучших электрических и механических свойств, а также разрабатываем технологии мелкосерийного производства недорогих имплантируемых изделий.

В группе проводятся исследования индуцируемого синаптогенеза и работы синаптических компартментов с использованием методов микроскопии сверхвысокого разрешения (STORM, PALM). Основное внимание уделяется изучению ключевых участников синаптической передачи — SNARE белков, белков цитоматрикса активной зоны, постсинаптических рецепторов. 

В настоящее время получены данные о кластеризации белков пресинаптической активной зоны и динамике кластеров в ответ на стимуляцию и синаптической активности, а также влияние индуцированного окислительного стресса на динамику синаптических компартментов. Проводятся разработки микроэлектродов для индуцированного синаптогенеза с использованием синаптических адгезивных белков.

Клатриновые везикулы на мембране нейроэндокринной клетки реконструированные методом STORM

 

Траектории движения белка синтаксина в плазматической мембране эндотелиальной клетки

 

Диффузия рекомбинантного пресинаптического белка Liprin-alpha в первичной культуре гиппокампальных нейронов мыши

Публикации