В мае этого года наш молодой учёный, кандидат физико-математических наук Никита Ваулин, занял третье место в Конкурсе научных работ Фонда «Развитие химической физики». Конкурс серьёзный — для молодых учёных, аспирантов и студентов со всей страны.
Никита работает в Лаборатории возобновляемых источников энергии Академического университета, и его исследование — это настоящий шаг в мир наномасштабов!
🔬 Тема работы:
«Исследование функциональной динамики одиночных белковых молекул с помощью твердотельных нанопор»
В чем суть?
Как изучать поведение не ансамбля из миллионов молекул, а одной-единственной белковой молекулы? Один из перспективных инструментов для таких исследований — твердотельные нанопоры.
Это отверстия размером всего несколько нанометров в тонкой мембране. Когда молекула оказывается в области такой поры, она изменяет проходящий через неё ионный ток. По этим изменениям исследователи могут судить о свойствах молекулы и даже следить за динамикой её конформационных превращений.
💡 Одна из ключевых особенностей исследования — возможность управлять молекулярным транспортом через нанопоры с помощью широкополосного оптического излучения. Эффект связан с фотовозбуждением поверхностных состояний на стенках поры.
В ходе работы были изготовлены мембраны SiN толщиной 40 нм с одиночными нанопорами диаметром 5–10 нм, а также плазмонными золотыми антеннами для оптического управления свойствами нанопоровых структур. Были разработаны электрохимические методы детектирования и анализа молекул ДНК и белковых соединений.
Кроме того, исследователи разработали методику, позволяющую фиксировать одиночные молекулы 20S-протеасомы в области нанопоры электрическим полем. Такой подход открывает возможность наблюдать за комплексообразованием и функциональной активностью отдельных белковых молекул практически в режиме реального времени.
Ещё одно направление работы — использование нанопоровых мембран для адресной доставки веществ. В экспериментах была продемонстрирована возможность селективной химической стимуляции отдельных клеток HEK молекулами нейромедиаторов, диффундирующими через массив нанопор.
👏 Никита лично занимался характеризацией и функционализацией SiN-мембран, исследованием транспортных свойств нанопор, экспериментами по детектированию ДНК и разработкой методик фиксации белков и химической стимуляции клеток. Также он анализировал экспериментальные данные, участвовал в подготовке научных статей и представлял результаты на конференциях.
Почему это важно?
Такие исследования открывают путь к новым методам биомедицины — от изучения механизмов работы белков до создания систем направленной доставки лекарств в клетки. Это наука, которая сегодня звучит как фантастика, а завтра станет рутиной клинической практики!
Поздравляем Никиту с заслуженной победой! Гордимся, что такие учёные работают у нас 🔬✨
Подробнее
Источник
СПбАУ в
