Одним из главных принципов уникальной «системы Физтеха», заложенной в основу образования в МФТИ, является тщательный отбор одаренных и склонных к творческой работе представителей молодежи. Абитуриентами Физтеха становятся самые талантливые и высокообразованные выпускники школ всей России и десятков стран мира.

Студенческая жизнь в МФТИ насыщенна и разнообразна. Студенты активно совмещают учебную деятельность с занятиями спортом, участием в культурно-массовых мероприятиях, а также их организации. Администрация института всячески поддерживает инициативу и заботится о благополучии студентов. Так, ведется непрерывная работа по расширению студенческого городка и улучшению быта студентов.

Адрес e-mail:

Терагерцовая спектроскопия биологических молекул, систем и материалов

Терагерцовая спектроскопия биологических молекул, систем и материалов. 
    1. Динамика цепей молекул воды в биологических системах транспорта ионов.
    2. Динамика отдельных доменов ферментативных систем.
    3. Выяснение механизмов дальнего электронного и ионного переноса в природных биологических и в искусственных биосовместимых системах.
Актуальность предполагаемых исследований. Вода является важнейшим компонентом белковых и нуклеопротеидных комплексов биологических систем. Она несет на себе как структурную, так и функциональную нагрузку, принимает непосредственное участие в каталитических процессах. После успехов последних двадцати лет в области кристаллизации белков, в первую очередь трансмембранных транспортных систем, стала очевидна колоссальная роль воды в механизмах транспорта иона водорода и других катионов. Фактически, благодаря данным рентгеноструктурного анализа удалось наблюдать образование цепей из связанных с белком молекул воды, соединенных водородными связями, «прошивающих» мембрану насквозь. Количество молекул воды в такой цепи может доходить до 12–15. С большой вероятностью такой кластер образует единую колебательную систему с характерными резонансами в терагерцовом диапазоне. Выявление соответствующих резонансов даст новое более глубокое понимание энергетики множества важнейших биологических процессов, связанных с запасанием химического потенциала на мембране и разделением ионов в мембранных системах. В свою очередь, эта информация важна для создания высокоэффективных искусственных мембранных систем трансформации энергии, в том числе для мембранных топливных элементов.

Не менее интересным представляется выяснение механизма недавно открытой дальней электронной проводимости в бактериальных синцитиях. Природа переносчика электронов в таких системах, а также механизм распределения полученной энергии между клетками-участниками синцития остаются не известными. Метод терагерцовой спектроскопии способен дать ключевую информацию о характере проводника, его аналогах в неживой природе. Наконец, спектроскопия в терагерцовом диапазоне может служить прекрасным неповреждающим инструментом для анализа содержания воды в пораженных тканях организма, клеточных культурах, продуктах питания. Подобная информация важна, например, при определении характера поражения кожных покровов, определении типа онкологического заболевания кожи, поскольку различные виды опухолей характеризуются вполне определенной массовой долей воды в своём составе.

Конкретные задачи и цели, ориентировочные сроки их достижения. В ближайшие 2–3 года будут изучены основные колебательные моды ферментов дыхательной цепи митохондрий, являющихся наиболее распространенными ионными транспортерами в живой природе. Также будет оценена зависимость эффективности работы митохондриальных протонных помп, встроенных в искусственные мембраны, от количества воды в системе и интенсивности соответствующих колебательных мод. Также методами терагерцовой микроскопии, атомно-силовой микроскопии, спектроскопии одиночных молекул будет проведено исследование природы электронного переносчика в синцитиях бактерий Desulfobulbus. На основе полученных фундаментальных результатов будут предложены прикладные разработки, использующие природные механизмы высокоэффективного электрогенного трансмембранного транспорта ионов для целей мембранной энергетики и других приложений. Выяснение механизма дальнего электронного транспорта в синцитиях может послужить основой для создания биосовместимых электрон-проводящих материалов нового типа.
Если вы заметили в тексте ошибку, выделите её и нажмите Ctrl+Enter.

© 2001-2016 Московский физико-технический институт
(государственный университет)

Техподдержка сайта

МФТИ в социальных сетях

soc-vk soc-fb soc-tw soc-li soc-li
Яндекс.Метрика