Кафедра «Биофизики» готовит специалистов, владеющих глубокими знаниями в области современной экспериментальной биофизики, с присвоением им степени бакалавра и магистра по направлению «Биофизика». На кафедре реализуется также программа подготовки в рамках аспирантуры по специальности 03.01.02 «Биофизика».
Высокое качество образовательного процесса обеспечивается как высококвалифицированными преподавателями кафедры, так и привлечением признанных зарубежных и отечественных специалистов из ведущих мировых научных центров. Студенты кафедры овладевают современными методами исследований и приобретают навыки работы на высокотехнологичном оборудовании.
Выпускники кафедры «Биофизики» работают в научно-исследовательских и образовательных учреждениях, медицинских центрах, производственных и научно-производственных предприятиях фармацевтического и биотехнологического профиля, государственных учреждениях радиационного и санитарно-эпидемиологического контроля.
Сотрудничество:
Профили подготовки бакалавриата:
Программы специалитета:
Бакалавриат:
Специалитет:
Магистратура:
Аспирантура:
Основные научные направления кафедры:
Оптическая тераностика
Агрофотоника
Электрические сигналы у высших растений
Математическое моделирование живых систем
Действие ионизирующего излучения на живые организмы
Список избранных публикаций сотрудников кафедры за последние 5 лет:
2023
2022
2021
2020
2019
2018 год
2017 год
2016 год
2015 год
2014 год
Научные исследования кафедры биофизики поддержаны рядом грантов, включая Грант в форме субсидии на финансовое обеспечение реализации федеральной целевой программы «Исследования и разработки по приоритетным направлениям развития научно-технологического комплекса России на 2014 – 2020 годы» по теме «Биофункциональные тераностические нанокомплексы для сочетанной терапии онкологических заболеваний» (2018-2021 гг., руководитель Звягин А.В.), грант Российского научного фонда (Проведение исследований на базе существующей научной инфраструктуры мирового уровня) по теме: «Роль клеточно-матриксных взаимодействий в развитии опухоли и её резистентности при терапевтических воздействиях» (2019-2021гг., руководитель Балалаева И.В.), грант Российского научного фонда (Проведение исследований научными группами под руководством молодых ученых) по теме «Ранняя дистанционная диагностика стрессового фотосинтетического ответа сельскохозяйственных растений при действии неблагоприятных факторов» (2020-2022гг., руководитель Сухов В.С.)
Также коллективом выигран ряд грантов Российского фонда фундаментальных исследований, проектов в рамках Государственного Задания Министерства науки и высшего образования РФ, гранты Президента РФ для поддержки молодых учёных-кандидатов наук и др. В настоящее время на кафедре биофизики выполняется 19 проектов с грантовой финансовой поддержкой.
Значительный уровень достижений студентов и аспирантов кафедры биофизики подтверждаются стипендиями Президента и Правительства РФ, дипломами всероссийских и международных конференций, победами в конкурсах научных публикаций, а также выигранными грантами для поддержки молодых ученых.
За последние 5 лет коллективом кафедры получено 14 патентов на изобретения и полезные модели. Патент на изобретение №2576232 С.М. Деева, О.А. Стремовского, Т.А. Здобновой, И.В. Балалаевой, Е.А. Соколовой, Г.М. Прошкиной «Рекомбинантный иммунотоксин, специфичный к клеткам, экспрессирующим рецептор HER2», дата публикации 27.02.2016г., вошел в список «100 лучших изобретений России – 2015» Федеральной службы по интеллектуальной собственности Министерства экономического развития Российской Федерации.
В целях внедрения результатов интеллектуальной деятельности, заключено 5 лицензионных договоров.
Сотрудники кафедры биофизики входят в состав Организационного комитета ежегодной Всероссийской с международным участием школы-конференции молодых ученых «Биосистемы: организация, поведение, управление» и принимают непосредственное участие в её реализации.
Кафедра биофизики принимала активное участие в организации ряда научных конференций, включая IV Съезд Биофизиков России (Нижний Новгород, 2012), VII Съезд Общества физиологов растений России (Нижний Новгород, 2011), Topical Problems of Biophotonics (Нижний Новгород-Елабуга-Нижний Новгород, 2015). Кроме того, сотрудники кафедры биофизики входят в состав Оргкомитета ежегодной Всероссийской с международным участием школы-конференции молодых ученых «Биосистемы: организация, поведение, управление».
Биофизическое направление на биологическом факультете Нижегородского (Горьковского) государственного университета возникло в начале 50-х годов.
Основоположником этого направления можно по праву считать доцента Гусеву Варвару Алексеевну, которая в то время заведовала кафедрой физиологии растений. Одной из первых в Советском Союзе она начала исследование влияния ионизирующего излучения Со-60 на физиологические и физико-химические процессы в тканях высших растений с целью управления их ростом, развитием и урожайностью сельскохозяйственных культур. Под ее руководством были подготовлены первые в Горьковском университете научно-педагогические кадры в области биофизики – ее аспиранты – Владимир Александрович Опритов и Николай Андреевич Горланов.
В 1956 г. при кафедре физиологии растений создается биофизическая лаборатория (заведующий В.А. Опритов), а с 1958 г. В.А. Опритов начинает читать курс общей биофизики для студентов биологического факультета. К этому времени кафедра оснащается биофизическим оборудованием и вводит в научную работу такие методы, как метод радиоактивных индикаторов, метод регистрации биоэлектрических потенциалов и другие. В научных исследованиях кафедры физиологии растений все большее место начинают занимать биофизические направления, связанные с биоэлектрогенезом и действием на высшие растения ионизирующих излучений. Это сделало возможным в 1961 году открыть на биологическом факультете специализацию по биофизике, а уже в 1965 году началась подготовка студентов по специальности «Биологическая физика».
Большую роль в становлении биофизического направления в Горьковском университете сыграли ректор ГГУ профессор И.А. Коршунов и заведующий кафедрой биофизики биологического факультета Московского государственного университета Б.Н. Тарусов. Были установлены тесные контакты при проведении учебной и научной работы со многими научными учреждениями:
Большую помощь оказали сотрудники этих институтов: член-корр. Ю.П. Козлов,профессор О.О. Лялин,профессор А.В. Зевеке,доцент М.Ю. Ульянов,к.б.н. В.Я. Черепнов,профессор М.И. Волский,к.т.н. Е.М. Волский,доцент В.А. Сидоркин,профессор А.А. Туманов.
В организации учебного процесса по новой специальности самое активное участие принимали В.А. Гусева, В.А. Опритов, Н.А. Горланов, Ж.М. Булатова, Л.Н. Романин, В.А. Калинин.
Этот коллектив провел большую работу по созданию отдельного учебного плана по биофизике, разработке специальных курсов, введению разделов большого практикума и новых задач в лабораторные практикумы, составлению учебно-методических руководств и т.д.
Большой вклад в совершенствование преподавания физических дисциплин и внедрение физических методов в практикумы и научные исследования (радиотехника и радиоэлектроника, метод электронного парамагнитного резонанса) в разные годы внесли старший преподаватель Ж.М. Булатова, доцент А.В. Половинкин, доцент Л.Е. Курина.
Существенная роль в развитии кафедры принадлежит сотрудникам учебно-вспомогательного персонала: инженерам, техникам, лаборантам. Они занимались материально-техническим обеспечением кафедры, принимали непосредственное участие в разработке и создании учебных и научных приборов и установок: заведующие лабораторией кафедры в разные годы В.О. Крауз, В.Г. Ретивин, С.В. Мичурин, Э.И. Алексеева, Н.Н. Абрамова, а также инженер В.А. Гончарова, ст. лаборант Н.Д. Бондарчук, радиотехники А.М. Тихомиров (в настоящее время д.б.н, в.н.с. лаборатории криотехнологии в аквакультуре Астраханского государственного технического университета), Л.В. Ошевенский (ныне доцент кафедры физиологии и биохимии ИББМ, к.б.н.), В.А. Ильин, механики Е.Н. Дикарев, О.В. Буков.
Проведенная плодотворная работа создала реальные предпосылки для организации в 1968 году на биологическом факультете кафедры биофизики, заведующим которой стал профессор Владимир Александрович Опритов (годы руководства кафедрой 1968-2002 гг.). Это был человек, беззаветно преданный науке и глубоко влюбленный в свое дело. Ему принадлежит заслуга в дальнейшем развитии и становлении биофизического направления в университете. Под его руководством рос и развивался коллектив новой кафедры.
Почти все её сотрудники – это ученики Владимира Александровича: доцент Веналий Александрович Калинин, Станислав Викторович Мичурин, доцент Владимир Олегович Крауз, доцент Владимир Александрович Худяков, доцент Владимир Григорьевич Ретивин, профессор Ирина Михайловна Швец, Наталья Николаевна Абрамова, профессор Сергей Станиславович Пятыгин, доцент Ольга Валентиновна Орлова.
Основным научным направлением кафедры в этот период стало изучение процессов биоэлектрогенеза и ионного транспорта через мембраны клеток высших растений. На основе проведенных исследований были разработаны оригинальные представления о роли электрических потенциалов в мембранном и дальнем транспорте у высших растений в покое и при возбуждении, сформулированы новые положения о регуляторной роли ионов в этих процессах. Впервые доказано существование АТФ-зависимого электрогенного транспорта протона у высших растений, выявлены типы АТФаз, ответственных за активный ионный транспорт через плазматические мембраны.
Под руководством доцента Н.А. Горланова с участием м.н.с. В.Н. Гущиной на кафедре продолжались исследования, начатые В.А. Гусевой, по влиянию гамма-радиации на физиолого-биохимические показатели сельскохозяйственных растений. Была разработана технология предпосадочного облучения черенков ягодных культур с целью улучшения их укоренения и повышения урожайности, получившая медаль ВДНХ СССР.
Годы развития и становления кафедры сопровождались ее техническим оснащением и внедрением инструментальных методов исследования. Были созданы установки для регистрации биоэлектрических потенциалов растений, высокочувствительные квантометрические установки на фотоумножителях для регистрации сверхслабой хемилюминесценции, квантометрический пламенный фотометр, освоен и внедрен метод ультрацентрифугирования для выделения и последующего изучения мембранных фракций, метод флуоресцентных зондов, метод ион-селективных электродов. Полученные на этой методической базе научные результаты кафедры получили широкое признание. С самого начала работы кафедры большое внимание уделялось не только академическому обучению студентов, но и привлечению их к исследовательской и даже поисковой работе. Весьма способствовало этому участие студентов в работе научного кружка «Биофизик», бессменным руководителем которого в течение многих лет был м.н.с., а затем доцент, к.б.н. В.Г. Ретивин – человек, очень увлеченный наукой, обладающий широким научным кругозором.
Он считал главной задачей кружка – увлечь студентов, «заразить» их интересом к серьезным научным проблемам. В кружке активно работали студенты не только старших, но и 1–2 курсов. Кружок биофизики дал многим студентам путевку в большую науку.
Так, А.В. Жиганов продолжил исследования по проблеме электрофизиологии растений в аспирантуре ГСХИ и впоследствии стал доцентом сельскохозяйственного института, И.С. Масулис – ученый секретарь Института биофизики клетки (Пущино), С.А. Ланцман (Полевая), староста кружка, увлеклась изучением механизмов зрения и в настоящее время является д.б.н., зав. кафедрой психофизиологии ННГУ.
Владение широким спектром инструментальных методов исследования живых объектов позволило кафедре биофизики не только успешно развивать фундаментальные исследования, но уже с самого начала работы кафедры участвовать в различных исследованиях прикладного характера при выполнении хоздоговорных работ с целым рядом научно-исследовательских институтов. Прикладные исследования велись как на базе кафедры, так и в ходе многочисленных экспедиций, в том числе на Курильские острова, озеро Байкал, Новоднестровское водохранилище, озеро Валдай, в Абхазию, в Ростов-на-Дону. Спектр решаемых проблем был очень широк и включал проблемы ориентации лососевых рыб при миграции, разработку и внедрение методов определения содержания веществ в природных водах и др. Отдельно нужно отметить разработку в начале 70-х гг. уникального по своим возможностям хемилюминесцентного люциферин-люциферазного метода определения содержания АТФ и создание специализированного прибора. Разработанный метода оказался весьма востребованным для решения широкого круга задач, в связи с чем на кафедре, начиная с 1973 г., ежегодно организовывались экспедиции для заготовки энтомологического сырья – люциферин-люциферазы из светоносных органов светляков Luciolamingrelica L., в район г. Сухуми, в которых с удовольствием принимали участие многие сотрудники кафедры.
В целом, успешная работа коллектива кафедры биофизики обеспечила признание работ как отечественными, так и зарубежными учёными. В частности, можно отметить престижную премию МАИК «Наука» (1998 г.) за лучшую серию опубликованных статей.
Заслуги основателя кафедры д.б.н., профессора В.А. Опритова были отмечены присвоением ему званий Заслуженный деятель науки, Почетный профессор ННГУ, Соросовский профессор.
В 1999 г. кафедру возглавил ученик В.А. Опритова, его первый аспирант д.б.н. Сергей Станиславович Пятыгин (годы руководства кафедрой 1999 – 2007). Основное направление научных исследований было связано с изучением роли биоэлектрогенеза плазматических мембран в адаптации клеток высшего растения к действию охлаждения. Был впервые обнаружен и исследован феномен самопроизвольной адаптивной реполяризации клеток при пониженной температуре среды, в основе которого лежит активация электрогенного Н+-насоса плазматических мембран. Основные результаты этих исследований были опубликованы в монографии С.С. Пятыгина «Надежность и реактивность биосистем». Было получено авторское свидетельство на метод оценки устойчивости растений к низким температурам на основе их биоэлектрических реакций.
С этого времени коллектив кафедры начал регулярно пополняться новыми кадрами, которые проходили обучение в аспирантуре на кафедре биофизики, сначала под руководством В.А. Опритова, а затем С.С. Пятыгина. Это С.А. Лобов, (ныне сотрудник кафедры нейротехнологии), В.А. Воденеев (ныне зав. кафедрой биофизики), С.С. Мысягин и В.С. Сухов (ныне доценты кафедры биофизики).
С начала 2000-х годов на кафедре начало развиваться новое научное направление, связанное с фундаментальными и прикладными исследованиями в области биомедицины.
В 2005 году на биологическом факультете было сформировано отделение биофизики и биомедицины, в состав которого вошли кафедра биофизики и две новообразованные кафедры – кафедра биомедицины (2005-2015 гг., заведующие в разное время д.б.н. Т.Г. Щербатюк и д.м.н. Е.В. Загайнова) и кафедра нейродинамики и нейробиологии (заведующий кафедрой – д.ф.-м.н. В.Б. Казанцев).
С 2006 года по настоящее время кафедрой биофизики руководит д.б.н. В.А. Воденеев, выпускник кафедры, ученик С.С. Пятыгина и В.А. Опритова.
В этом же году на кафедре биофизики была создана лаборатория клеточных технологий и биофотоники, заведующим которой стала выпускница каф.биохимии и физиологии растений биологического факультета к.б.н. Ирина Владимировна Балалаева. Основными направлениями работы лаборатории стали разработка новых методов диагностики и терапии онкологических заболеваний.
В данной лаборатории впервые в Нижнем Новгороде были созданы условия для работы с культурами опухолевых клеток человека, а также реализован метод оценки эффективности новых противоопухолевых препаратов на иммунодефицитных животных, носителях опухолей человека. Существенный вклад в становление работы лаборатории внесло сотрудничество с Институтами Российской академии наук – Институтом прикладной физики (Нижний Новгород), Институтом биоорганической химии (Москва), Институтом металлоорганической химии (Нижний Новгород). Особая роль принадлежит чл.-корр. РАН Александру Михайловичу Сергееву (директор ИПФ РАН) и чл.-корр. РАН Сергею Михайловичу Дееву (руководитель лаборатории молекулярной иммунологии ИБХ РАН, по совместительству профессор каф.биофизики ННГУ).
Результатом развития исследовательской и организационной работы в данной области стало образование в составе ННГУ в 2012 году Научно-исследовательского института Институт живых систем, основное направление деятельности которого находилось на стыке биологии, физики, математики и медицины. Первым директором Института живых систем стал заведующий кафедрой биофизики д.б.н. Владимир Анатольевич Воденеев, научным руководителем – чл.-корр. РАН, д.ф-м.н. Александр Михайлович Сергеев. Коллектив кафедры биофизики, наряду с кафедрами нейродинамики и биомедицины, внес большой вклад в создание Института. В ходе реорганизации биологического направления в ННГУ в 2015 году большинство лабораторий Института живых систем вошли в состав научных центров новообразованного Института биологии и биомедицины.
В 2014 г. коллективом исследователей кафедры биофизики был получен так называемый «мегагрант» (грант Правительства Российской Федерации) под руководством приглашенного ученого Андрея Васильевича Звягина (Университет Маккуори, Сидней, Австралия) и была организована лаборатория Оптической тераностики. Этот престижный грант стимулировал интенсивное развитие исследовательского направления, связанного с получением мультифункциональных медицинских агентов на основе наночастиц с уникальными оптическими свойствами. В этот год была защищена кандидатская диссертация аспирантом Н.Ю. Шилягиной.
Наряду со становлением нового для кафедры научного направления продолжает активно развиваться и традиционное направление работ кафедры, связанное с исследованием электрогенеза растений. Получены важные фундаментальные результаты о природе и функциональной роли электрических сигналов, а также их значимости для модификации устойчивости растений к действию неблагоприятных факторов. Эти результаты стали основой для прикладных исследований по поиску подходов к модификации устойчивости сельскохозяйственных растений. В рамках данного направления в 2013 году были защищены кандидатские диссертации аспирантами Е.К. Акинчиц и Л.А. Катичевой. Исследования электрогенеза расширяет и дополняет еще одно новое направление исследований кафедры биофизики – математическое моделирование биологических процессов. Развитие этого направления в значительной степени связано с работами доцента кафедры биофизики, к.б.н. Владимира Сергеевича Сухова.
Как всеобщее признание высокого уровня научных исследований и подготовки специалистов на кафедре биофизики Нижегородского университета можно оценить выбор нашей кафедры в качестве базы проведения IV Съезда биофизиков России в 2012 году. В работе съезда приняли участие ученые-биофизики и специалисты смежных областей из всех уголков нашей страны, а также из ближнего и дальнего зарубежья.
В 2015 году произошла реорганизация биологического факультета ННГУ. В рамках реорганизации был создан Институт биологии и биомедицины, ставший преемником биологического факультета с включением в состав исследовательских подразделений ННГУ биологического профиля. В процессе реорганизации кафедра биофизики была переведена из состава биологического факультета в состав Института биологии и биомедицины. Тем самым кафедра сохранила свою идентичность, не разделив судьбу большинства кафедр биологического факультета, которые подверглись процедуре слияния и реорганизации. Научные исследования, выполняемые на кафедре, были выделены в состав исследовательского подразделения – Центр биофизики (Лаборатория Оптической тераностики, Лаборатория Клеточных технологии и биофотоники, Лаборатория Биоинженерии тканей, Лаборатория Радиобиологии, Лаборатория Электрофизиологии растений, Лаборатория Фотосинтеза, Лаборатория Биотехнологии растений). Основу научного коллектива исследовательских лабораторий формируют преподаватели и аспиранты кафедры.
В настоящее время кафедра биофизики успешно готовит специалистов и ведет научные исследования в различных областях биофизики. На кафедре работает коллектив преподавателей и сотрудников учебно-вспомогательного персонала (зав. каф.В.А. Воденеев, проф. С.М. Деев, проф. А.В. Масленникова, проф. И.М. Швец, доц. И.В. Балалаева, доц. Л.Е. Курина, доц. С.А. Мысягин, доц. В.С. Сухов, ст. преп. А.В. Юдинцев, ст. преп. Н.Ю. Шилягина, асс. Л.М. Юдина, зав. лаб. Н.Н. Абрамова, зав. лаб. Е.И. Черкасова, вед. инж. Е.К. Акинчиц, инж. Д.В. Абрамова, вед.инж. В.Н. Неруш) и научных сотрудников (Е. А. Соколова, Л.М. Сурова, О.Н. Шерстнёва, Е.Л. Гурьев, А.Б. Костюк, А.С. Маслова, Е.Н. Громова, О.М. Кутова, Н.Н. Пескова, М.А. Мудрилов, А.Б. Воловецкий, М.М. Ладейнова, Е.М. Сухова).
Благодаря высокому уровню подготовки аспиранты и студенты кафедры биофизики являются победителями всероссийских и региональных конкурсов, лауреатами стипендий Президента и Правительства Российской Федерации. Выпускники кафедры успешно работают в научно-исследовательских и образовательных учреждениях, производственных и научно-производственных предприятиях фармацевтического и биотехнологического профиля, медицинских центрах и др. Спектр научных исследований включает развитие новых подходов к терапии и диагностике заболеваний с использованием оптических методов; исследование электрических сигналов и фотосинтеза у высших растений; математическое моделирование живых систем. Научные исследования, как и подготовка специалистов, основаны на использовании современного высокотехнологичного оборудования, включая высокоразрешающую лазерную сканирующую микроскопию, радиоспектроскопию, автоматизированную микроэлектродную технику, белковую хроматографию, проточную цитометрию, оборудование для спектрофото- и спектрофлуориметрии, оборудование для изучения активности фотосинтеза и дыхания и др. Развитие экспериментальной базы стало возможным благодаря научным проектам, выполняемым сотрудниками кафедры и центра биофизики. В число реализованных и выполняемых проектов входят гранты Российского научного фонда, Российского фонда фундаментальных исследований, программы Правительства Российской Федерации, программы Министерства образования и науки Российской Федерации, включая проекты, выполняемые в рамках Федеральных Целевых Программ и др.
Адрес: 603950, Нижний Новгород, пр. Гагарина, д. 23, к. 1
Телефон: +7 (831) 462-32-15
Email: biophysics_nnsu@mail.ru
Кафедра биофизики Института биологии и биомедицины: полвека объединяя науки!
25 декабря 2018 года в Центре инновационного развития ННГУ состоялось торжественное мероприятие, посвященное 50-летнему юбилею кафедры биофизики.
В рамках празднования были открыты новые лабораторий Центра биофизики и проведено торжественное заседание с руководством ННГУ, работниками и выпускниками кафедры.