Первая страница
Наша команда
Контакты
О нас

    Головна сторінка



Звіт про наукову роботу кафедри біоінформатики за 2013 рік

Скачати 456.48 Kb.

Звіт про наукову роботу кафедри біоінформатики за 2013 рік




Скачати 456.48 Kb.
Сторінка1/3
Дата конвертації13.04.2017
Розмір456.48 Kb.
ТипЗвіт
  1   2   3

НАЦІОНАЛЬНИЙ ТЕХНІЧНИЙ УНІВЕРСИТЕТ УКРАЇНИ

КИЇВСЬКИЙ ПОЛІТЕХНІЧНИЙ ІНСТИТУТ”



ФАКУЛЬТЕТУ біотехнологІЇ і біотехніки





ЗВІТ


ПРО НАУКОВУ РОБОТУ

КАФЕДРИ БІОІНФОРМАТИКИ

ЗА 2013 РІК




























Київ – 2013 р.


УЗАГАЛЬНЕНА ІНФОРМАЦІЯ ПРО НАУКОВУ ДІЯЛЬНІСТЬ КАФЕДРИ БІОІНФОРМАТИКи
На 01.11.2013 р. до складу кафедри біоінформатики входять: лабораторія фізичних та інформаційних технологій в біології і медицині, навчально-наукова лабораторія магнітних нанотехнологій в медицині та біології та комп’ютерний клас.
Науко́ва дія́льність - це інтелектуальна творча діяльність, спрямована на одержання та використання нових знань. Основними її формами є фундаментальні та прикладні наукові дослідження. Науковими дослідженнями займаються науковці.
Інформаці́йні техноло́гії, ІТ (використовується також загальніший / вищий за ієрархією термін інформаційно-комунікаційні технології (Information and Communication Technologies, ICT) - сукупність методів, виробничих процесів і програмно-технічних засобів, інтегрованих з метою збирання, опрацювання, зберігання, розповсюдження, показу і використання інформації в інтересах її користувачів.
На базі яких ведеться підготовка студентів за спеціальностями “Молекулярна біологія” “Промислова біотехнологія”, “Обладнання фармацевтичної та мікробіологічної промисловості”, “Екобіотехнологія та біоенергетика”.

Навчально-методичну та наукову роботу у звітному році виконували 3,25 штатні одиниці (д.т.н., проф.. Горобець С.В, д.б.н., проф.. Євдокімова Н.Ю., к.т.н., ст. викл. Маринченко Л.В., ас. Демішев К.О.), 1 викладач кандидат наук за сумісницітвом на 0,5 ставки та 2 викладачі за сумісницітвом по 0,25 ставки, з них 1 доктор наук, 1 асистент та 2 викладача погодинно: 1 доктор наук та 1 асистент.

Кандида́т нау́к - науковий ступінь в Україні до 31 грудня 2019 року. Прирівнюється до ступеню доктора філософії. Найвищим науковим ступенем в Україні є доктор наук.

На поточний період 2013 року за кафедрою закріплено 8 навчальних груп студентів (БМ-31, БМ-21, БТ-12, БТ-02, БМ-31м, БМ-31с, БМ-81м, БМ-81с) в них навчається 100 студентів денної форми навчання, з них 9 студентів за контрактною формою навчання. У НДР брали участь 3 студентів, з них з оплатою 1 студент.

За звітний період студентами, що закріплені за кафедрою біоінформатики опубліковано 19 наукових праць, у тому числі 4 статті, 1 з яких у міжнародному виданні та 15 тез доповідей, з них 6 на міжнародних конференціях.

Наукова публікація - це опублікований опис наукового дослідження, що містить аналіз сутності певної наукової проблеми, методи і результати її дослідження, науково обґрунтовані висновки. Завданням наукових публікацій є знайомити науковий світ з результатами досліджень окремих вчених та груп науковців.
Звітний (податковий) період - період, за який платник податку зобов'язаний проводити розрахунки податку та сплачувати його до бюджету.

У 2013 році співробітники кафедри прийняли участь у виконанні 1 НДР із загальним обсягом фінансування – 285,940 тис.грн. на 2013 рік, термін виконання – 01.2012 – 12.2014 рр.

Співробітниками кафедри у 2013 році опубліковано 81 наукових праць (13,5 д. стор.), 26 статтей (11,25 д. стор.), у тому числі – 9 в міжнародних виданнях (3,33 д. стор.) та 55 тез доповідей (2,375 д. стор.), з яких 16 тез опубліковано в збірниках міжнародних конференцій (0,625 д. стор.).

У 2013 році отримано 6 охоронних документів на корисні моделі та подано 2 заявки на винахід.

На основі результатів наукових досліджень у навчальний процес у 2013 році співробітниками кафедри впроваджено 1 наукову розробку.

Кор́исна мод́ель - нове технічне рішення, що не випливає із існуючого рівня техніки і є промислово придатним; результат інтелектуальної діяльності людини в будь-якій сфері технології.
Дослідження Дослі́дження, до́сліди - (широко розуміючи) пошук нових знань або систематичне розслідування з метою встановлення фактів; (вузько розуміючи) науковий метод (процес) вивчення чого-небудь.

У 2013 році кафедра біоінформатики була відповідальна за організацію і проведення VІІ наук.-практ. конф «Біотехнологія ХХІ століття», присвяченої 115 річниці заснування НТУУ "КПІ", Київ, 24.04.2013 р. Голова оргкомітету – Маринченко Л.В., у склад входили Дем’яненко І.В., Жуковський В.М., Черняков М.С. зав. кафедри д.т.н., проф. Горобець С.В. вбула членом програмного комітету та головою секції № 2 Магнітні технології в біотехнології та медицині. Біоінформаційні дослідження.


  1. Підготовка наукових кадрів та інтеграція наукової роботи з навчальним прцесом




    1. Підготовка кандидатів та докторів наук

На кафедрі біоінформатики у 2013 році підготовлено до захисту 1 наукову роботу на ступінь кандидата наук (пошукачі - аспіранти кафедри біоінформатики Потьомкін М.М.

До́ктор нау́к - вищий науковий ступінь, який присуджують на підставі публічного захисту докторської дисертації.
тема диссертації - «Локалізована динаміка феромагнітної мікрочастинки в швидко осцилюючому магнітному полі», захист відбудеться 05.12.2013р. у вченій раді Д.26.248.02.




    1. Інтеграція наукової роботи з навчальним процесом

На кафедрі розроблено 19 лабораторних робіт до курсу «Основи біомедичного застосування високоградієнтної магнітної сепарації»:



  1. Седиментація магнітокерованого сорбенту з кредитного модулю: Основи біомедичного застосування високоградієнтної фільтрації і сепарації.

  2. Класифікування магнітомічених біооб'єктів на магнітні фракції з кредитного модулю: Основи біомедичного застосування високоградієнтної феромагнітної сепарації і фільтрації.

  3. Класифікація магнітокерованого сорбенту з кредитного модулю: Біосепарація.

  4. Розрахунок магнітостатичних полів магнітної системи на основі постійних магнітів для фракціонатору магнітокерованого біосорбенту з кредитного модулю: Основи біомедичного застосування високоградієнтної феромагнітної сепарації і фільтрації.

  5. Метод сепарації біооб’єктів із застосуванням ефективної електромагнітної сили з кредитного модулю: Основи біомедичного застосування високоградієнтної феромагнітної сепарації і фільтраці.

  6. Глобальне вирівнювання з кредитного з кредитного модулю: Біоінформатика.

  7. Локальне вирівнювання з кредитного з кредитного модулю: Біоінформатика.

  8. Псевдоглобальне вирівнювання з кредитного модулю: Біоінформатика.

  9. Порівняння подібних послідовностей з кредитного модулю: Біоінформатика.

  10. Загальна функція штрафу з кредитного модулю: Біоінформатика.

  11. Матриця PAM з кредитного модулю: Біоінформатика.

  12. Визначення молекулярної маси полімеру віскозиметричним з кредитного модулю: Біофізика полімерів.

  13. Гідродинамічний та оптичний методи дослідження конформаційних перетворень амфотерних біополімерів з кредитного модулю: Біофізика полімерів.

  14. Побудова поліпептидних ланцюгів за допомогою програми ArgusLab. Вирівнювання геометрії, зв'язків та кутів між атомами. Встановлення водневих зв'язків з кредитного модулю: Біофізика полімерів.

  15. Одержання РНК-концентрату із дріжджів S. cerevisiae та перевірка його якості спектрофотометричним методом з кредитного модулю: Біофізика полімерів.

  16. Розрахунок магнітостатичних полів феромагнітної кулі у програмі comsol multiphysics.

  17. Розрахунок магнітостатичних полів феромагнітної циліндра у програмі comsol multiphysics.

  18. Розрахунок магнітостатичних полів магнітної системи на основі постійних магнітів. для фракціонатору магнітокерованого біосорбенту.

  19. Метод сепарації біооб’єктів із застосуванням ефективної електромагнітної сили.


    1. Науково-дослідна робота та інноваційна діяльність студентів, молодих учених

Студенти кафедри біоінформатики починають займатися науковою роботою починаючи з 3 курсу.
Інноваційна діяльність - вид діяльності, пов'язаний із трансформацією наукових досліджень і розробок, інших науково-технологічних досягнень у новий чи покращений продукт введений на ринок, в оновлений чи вдосконалений технологічний процес, що використовується у практичній діяльності, чи новий підхід до реалізації соціальних послуг, їх адаптацію до актуальних вимог суспільства.
Зокрема, у виконанні НДР у 2013 році брало участь 3 студенти, з них 1 з оплатою. До них увійшли не лише магістри, які залучалися до виконання НДР у звітному році, але і два студента молодших курсів, які приймали активну участь у виконанні роботи.

У звітному році студентами кафедри біоінформатики опубліковано 4 статті (з них 1 у міжнародному виданні) та 18 тез доповідей на конференціях у співавторстві.

Список наукових публікацій студентів наведено у додатку 1.

У 2013 році студенти кафедри біоінформатики взяли активну участь у роботі конференцій різного рівня, на яких було зроблено 7 доповідей.

Студенти 3-6 курсів приймали активну участь у VІI Всеукраїнській науково-практичній конференції, присвяченої 115-ї річниці заснування НТУУ «КПІ» «Біотехнологія ХХІ століття», яка відбулася 24 квітня 2013 року у НТУУ «КПІ».

Активну участь у науковій роботі кафедри беруть аспіранти, наприклад:

Чиж Ю.М. – аспірантка 1-го року навчання. Займається вивченням процесу біомінералізації у про- та еукаріотів та впливом магнітного поля на процес біомінералізації біогенного магнетиту.

Магніт (або Магнет) - тіло, що має власне магнітне поле, магнітний диполь. Можливо, слово походить від дав.-гр. Μαγνῆτις λίθος (Magnētis líthos), «камінь з Магнесії» - від назви регіону Магнісія та давнього міста Магнесія в Малій Азії, де в давнину були відкриті поклади магнетиту.
Опубліковано 4 статті, одна з яких – зарубіжна, ….тез.

Ковалев О.В. – аспірант 1 року навчання (заочна). Займається дослідженням сухого модифікованого магнітокерованого біосорбенту на основі дріжджових клітин. Опубліковано 2 статті, 1 тези.

Дем'яненко І.В. – аспірант 3 року навчання. Займається дослідженнями магнітоструктурованої фази в біооб'єктах методами скануючої зондової мікроскопії, біоінформаційним аналізом. Опубліковано 2 статті, 1 навчальний посібник, 11тез.

Навчальний посібник - видання, яке частково доповнює або замінює підручник у викладі навчального матеріалу з певного предмета, курсу, дисципліни або окремого його розділу, офіційно затверджений як такий.


Карпенко Ю.В.аспірант 3 року навчання. Займається дослідженням властивостей магнітомічених дріжджових клітин, а саме визначенням сорбційної ємності, магнітної сприйнятливості комплексів магнітні мітки-дріжджова клітина, а також визначенням їх електрофоретичної рухливості і електрокінетичного потенціалу. За 2013 рік опубліковано 2 статті, 1 тези.

Михайленко Н.О. – аспірант 3 року навчання. займається конструюванням фільтрів та насадок для високоградієнтних магнітних сепараторів. За 2013 рік опубліковано 2 статті, подано 1 заявку на винахід, 5 тез.



Приклади наукових робіт студентів

У 2013 році студентами кафедри було захищено 1 магістерська дипломна робота.

Дипломна робота - кваліфікаційна робота, призначена для об'єктивного контролю ступеня сформованості умінь та знань розв'язувати типові завдання діяльності, які, в основному, віднесені в освітньо-кваліфікаційних характеристиках до організаційної, управлінської і виконавчої (технологічної, операторської) робочих функцій.
Наукове дослідження - процес дослідження певного об'єкта (предмета або явища) за допомогою наукових методів, яке має на меті встановлення закономірностей його виникнення, розвитку і перетворення в інтересах раціонального використання у практичній діяльності людей.

Магістерська робота, що захищена в 2013 році виконувались на базі Інституту клітинної біології і генної інженерії НАН України.

Ге́нна інжене́рія - це біотехнологічний прийом, спрямований на конструювання рекомбінантних молекул ДНК на основі ДНК, взятої з різних джерел, сукупність прийомів, методів і технологій одержання рекомбінантних РНК і ДНК, виділення генів з організму (клітин), здійснення маніпуляцій з генами і введення їх в інші організми.
Кліти́нна біоло́гія (раніше відома як цитоло́гія) - розділ біології, що вивчає структурно-функціональну організацію прокаріотичних та еукаріотичних клітин, молекулярні механізми регуляції клітинних функцій, взаємодію ядерного і пластидного геномів, природи та передачі сигналів, які визначають онтогенез клітин і формування міжклітинних зв'язків, репродукцію, диференціювання та старіння клітин in vivo та in vitro у нормі й патогенезі.

Захист магістерської роботи Кузьменко А.В. на тему "Створення трансгенних рослин салату, що містять гени секреторних білків збудника туберкульозу" (Маринченко Л.В.)

Також у 2013 році було захищено 10 димломних робіт студентів освітньо-кваліфікаційного рівня «бакалавр».



  1. Основні результати наукових досліджень




    1. Основні результати наукових досліджень та науково-техніних розробок за пріоритетними напрямами


Виконання держбюджетних і госпдоговірних тем:
У 2013 році на кафедрі біоінформатики виконувалася 1 держбюджетна тема з фундаментальних досліджень.
Фундамента́льні науко́ві дослі́дження - наукова теоретична та (або) експериментальна діяльність, спрямована на одержання нових знань про закономірності розвитку природи, суспільства, людини, їх взаємозв'язку.
НДР №2515 Механізми інтенисфікаізх процесу сорбіії іонів важких металів модифікації магнітокерованим біосорбентом для очишщення стічних водз річним обсягом фінансування 285,940 тис.
Важкі метали - нечітко визначена група елементів з металічними властивостями, що зазвичай включає перехідні метали, деякі металоїди, лантаноїди і актиноїди. Історично було запропоновано багато визначень цього терміну, деякі засновані на густині, інші на атомному номері або атомній масі, ще інші на хімічних властивостях або токсичності.
грн.
В звітному році з використанням результатів виконаної роботи опублікована 3 статті, зроблено 2 доповіді на конференціях, отримано 1 патент на корисну модель і подано 2 заявки на винахід. До виконання теми залучено 2 аспіранти та 1 студент з оплатою.


    1. Інформація про науково-дослідні роботи, що виконувалися на кафедрах у межах робочого часу викладачів

У межах робочого часу викладачів на кафедрі біоінформатики виконувалась наукова робота № ФБТ – 1/ 2010р. «Дослідження фізичних властивостей магнітних наночасток у складі біооб’єктів в умовах впливу постійного магнітного поля».

Робочий час - це установлений законодавством відрізок календарного часу, протягом якого працівник відповідно до правил внутрішнього трудового розпорядку, графіка роботи та умов трудового договору повинен виконувати свої трудові обов'язки.
Фіз́ичні власт́ивості - властивості будь якої речовини, які вона проявляє поза хімічною взаємодією: температура плавлення, температура кипіння, в'язкість, густина, розчинність, діелектрична проникність, теплоємність, теплопровідність, електропровідність, абсорбція, колір, концентрація, емісія, текучість, індуктивність, радіоактивність, гідрофільність і гідрофобність, теплота змочування та ін.
Керівники – Горобець О.Ю. д.ф.-м.н., проф., Горобець С.В. д.т.н., проф. (термін виконання 2010-2014 рр.)

У 2013 році співробітники кафедри, а саме проф. д.ф.-м.н. Горобець О.Ю. та ас. Дем’яненко І.В., в межах робочого часу викладачів, виконували науково-дослідну роботу по дослідженню структурної організації магнітної фази ендогенного походження у фрагментах зрізів атеросклеротичних бляшок різної будови та передракових клітин стінки матки методами скануючої зондової мікроскопії (атомно-силова та магнітно-силова мікроскопії) для Державної наукової установи «Науково-практичний центр профілактичної та клінічної медицини» Державного управління справами.

Науково-дослідна установа - установа, для якої наукова або науково-технічна діяльність є основою і становить понад 70 % загального річного обсягу виконаних робіт. Діє на підставі статуту, що затверджується у встановленому порядку.
Держа́вне управлі́ння спра́вами (ДУС) - спеціальний державний орган з матеріально-технічного, соціально-побутового та іншого забезпечення діяльності Президента України, Верховної Ради України, Кабінету Міністрів України, Ради національної безпеки і оборони України, інших державних органів, усіх міжнародних дипломатичних представництв на території держави (наразі понад 130).
Метою даної роботи є дослідження атеросклеротичної тканини методами скануючої зондової мікроскопії для перевірки гіпотези про можливу наявність заліза в формі магнітних наночастинок ендогенного походження. в результаті було виявлено що в зразках зрізів атеросклеротичної бляшки змішаної будови є наноструктури ендогенного походження в вигляді магнітовпорядкованих кластерів наночастинок з характерними розмірами окремого кластеру порядку 200-400 нм. Найбільша кількість магнітовпорядкованих структур спостерігаються в зонах кальцинування, які характеризуються виникненням анаеробних умов.


  1. Інноваційна діяльність



    1. Спільна діяльність в рамках інноваційного середовища Науковий парк „Київська політехніка”.

Кафедра біоінформатики є учасником виставки Наукового парку НТУУ «КПІ», на якій представлено стенди «Нанорозмірний магнетит», «Спосіб розділення частинок на фракції і пристрій для його здійснення».

За 2013 рік на кафедрі біоінформатики співробітниками та викладачами здійснено одну інноваційну розробку.

«Спосіб отримання наномагнетиту» – автори Горобець С.В., Горобець О.Ю., Дем’яненко І.В,

«Фракционатор» – автори Горобець С.В., Горобець О.Ю., Михайленко Н.О.




    1. Аналіз наукового співробітництва з промисловими підприємствами міста Києва

Для розширення можливостей щодо впровадження інноваційних технологій у 2013 році співробітники кафедри біоінформатики продовжили співпрацю з КП УЖКГ м.

Іннова́ція - ідея, новітній продукт в галузі техніки, технології, організації праці, управління, а також у інших сферах наукової та соціальної діяльності, засноване на використанні досягнень науки і передового досвіду, є кінцевим результатом інноваційної діяльності.
Промисло́вість - технічно найдосконаліша галузь матеріального виробництва, основа індустріалізації економіки, яка має вирішальний вплив на розвиток продуктивних сил; сукупність підприємств з виробництва електроенергії, знарядь праці для галузей економіки, видобутку сировини, палива, заготівлі лісу, переробки продукції, випущеної промисловістю або виробленої сільським господарством, видобуток і переробка сировини, виробництво товарів і послуг.
Славутич, Київська обл.

На основі попередніх спільних досліджень в області створення магнітокерованих біосорбентів для вилучення катіонів важких металів запропоновано наступні напрями досліджень:


  1. створення сухого магнітокерованого біосорбенту на осноів біомаси дріжджів і нанорозмірних магнітних міток;

  2. розробити процес видалення відпрацьованого біосорбенту з стічних вод методом високоградієнтної магнітної сепарації.




    1. Приклади впровадження вагомих результатів наукових розробок у виробництво

Немає



    1. Кількість отриманих охоронних документів

У 2013 році під керівництвом д.т.н., проф. Горобець С.В. співробітниками кафедри отримано 6 охоронних документів на корисну модель та 1 заявка на винахід в Україні:



  1. Спосіб визначення місця локалізації магнітної фази в околі біомембрани клітин Пат. на корисну модель 78508 МПК (2013.01) B82Y 35/00 № u2012 09374; заявл. 31.07.12, опубл. 25.03.13 Бюл. № 6 С.В. Горобець, О.Ю. Горобець, І.В. Дем’яненко

  2. Патент на корисну модель України № 78448 „ Магнітна рідина” заявка u № 201207629 від21.06.2012 р. МПК H01F 1/28, C01 G 49/08, діє з 25.03.2013 р., автори: Горбик П.П., Петрановська А.Л., Абрамов М.В., Турелик М.П., Пилипчук Є.В., Васильєва О.А.

  3. Патент на корисну модель України № 78473 „ Магнітна протипухлинна рідина”

заявка u № 201208757 від16.07.2012 р. МПК H01F 1/28, А61К 47/02, C01 G 49/08, діє з 25.03.2013 р., автори: Патон Б. Є., Горбик П.П., Петрановська А.Л., Абрамов М.В., Турелик М.П., Васильєва О.А., Чехун В.Ф., Лук’янова Н.Ю.

  1. Патент 77768 Україна, МПК C12N 15/31; C12N 15/32; C12N 15/82; C12Q 1/68; C12Р 19/34. Спосіб детекції трансформаційної події кукурудзи NK603 в генетично модифікованій рослині методом мультиплексної полімеразної ланцюгової реакції / Моргун Б.В.
    Полімеразна ланцюгова реакція Полімеразна ланцюгова реакція (ПЛР або PCR) - експериментальний метод молекулярної біології, спосіб значного збільшення малих концентрацій бажаних фрагментів ДНК в біологічному матеріалі (пробі). Крім простого збільшення числа копій ДНК (цей процес називається ампліфікацією), ПЛР дозволяє проводити безліч інших маніпуляцій з генетичним матеріалом (введення мутацій, зрощення фрагментів ДНК), і широко використовується в біологічній і медичній практиці, наприклад для клонування генів, введення мутацій, виділення нових генів, секвенування, для створення і визначення генетично модіфікованих організмів, діагностики захворювань (спадкових, інфекційних), ідентифікації малих кількостей ДНК, встановлення батьківства.
    , Федоренко Т.В., Марковський О.В., Банникова М.О.; заявник та патентовласник Інститут клітинної біології та генетичної інженерії НАНУ. – № u2012 10121; заявл. 23.08.2012; опубл. 25.02.2013, Бюл. №4.

  1   2   3


Скачати 456.48 Kb.