Уникальная комплексная установка для исследования динамики нанобиомашин (УНУ «Лазерный пинцет») предназначена для проведения исследований в области живых систем. Она позволяет измерять динамические и механические характеристики отдельных молекул, получая информацию, не доступную никакими другими способами. Это открывает принципиально новую возможность прямого изучения механизмов действия и работы отдельных молекул в живых системах.

Основными техническими параметрами являются:

а) измеряемое минимальное перемещение макромолекул внутри клетки - менее ОДНОГО нанометра,

б) диапазон измеряемых сил взаимодействия между макромолекулами и субклеточными структурами 0.01 – 200 пикоНьютона,

в) измерение структуры биологических систем в режиме флюоресцентной микроскопии с субдифракционным разрешением (30-40 нм).

Главное преимущество и уникальность установки определяется приведенными характеристиками и количеством методов исследования живых систем, реализованных на ней. Установка позволяет изучать воздействия различной химической и физической природы на одиночные макромолекулы, исследование динамики функционирования и молекулярных механизмов работы одиночных макромолекул – белков-ферментов, моторных белков. Она позволяет использовать комплекс для манипулирования наносистемами биологической и не биологической природы и изучение их динамических свойств.

Параметры установки соответствуют  мировым аналогам.

УНУ «Лазерный пинцет» зарегистрирована в системе Научно-технологическая инфраструктура Российской Федерации: http://ckp-rf.ru/usu/73596.

УНУ «Лазерный пинцет» состоит из:

• Комплекс исследования динамики нанобиомашин FA-1

• Комплекс оборудования для одномолекулярных исследований на базе спектрометра с поверхностно-акустической волной (акустический нанопинцет)

• Фемтосекундная лазерная система RAPOP-100 (АВЕСТА, Россия)

• Микроскоп медико-биологического Nikon Ti с цифровой камерой Andor Zyla 4.2

• Комплекс оптико-электронных приборов для физико-химического анализа биологических образцов

  • • Спектрофулориметр Cary Eclipse (с комплектом BioMelt)

    • Сканирующий спектрофотометр Cary 50;

    • Спектрофотометр Cary 5000 (175 - 3300 нм);

    • КД-спектрометр Jasco J-815.

Подробнее об оборудовании смотрите в соответствующем разделе сайта.

Методы исследований, реализованные на УНУ «Лазерный пинцет»:

• • метод динамической субдифракционой флуоресцентной микроскопии клеточных структур (локализационная микроскопия) (подробнее о методе);

  • метод оптической ловушки;

  • метод акустической ловушки.

Исследования, проводимые на УНУ «Лазерный пинцет»:

• • Одномолекулярные исследования свойств ДНК при помощи лазерного и акустического пинцетов;

  • Исследование свойств ДНК-субстрата при связывании с белками TIP49 методом оптической ловушки;

  • Одномолекулярные исследования ДНК-связывающих свойств перспективных белковых мишеней для терапии гепатокарциномы;

  • Исследования механических свойств клеточных мембран при помощи метода оптического захвата;

  • Разработка метода динамической субдифракционой флуоресцентной микроскопии клеточных структур;

  • Исследование структур, формируемых белком FtsZ, в клетках Mycoplasma hominis методом локализационной микроскопии;

  • Исследование молекулярных механизмов бактериальной транскрипции на уровне одиночных молекул с использованием акустического пинцета;

  • Изучение на уровне одной клетке стохастических процессов, связанных с работой различных систем защиты бактерий от чужеродных нуклеиновых кислот.

Организации-пользователи УНУ «Лазерный пинцет»:

• • Санкт-Петербургский политехнический университет Петра Великого;

  • Universite Paul Sabatier (Университет Поля Сабатье), Франция;

  • Физико-технический институт им. А. Иоффе РАН;

  • Институт проблем лазерных и информационных технологий РАН;

  • Институт цитологии РАН;

  • Институт биологии гена РАН;

  • Институт Аналитического Приборостроения РАН;

  • ООО "Северал";

  • Петербургский институт ядерной физики им. Б.П.Константинова;

  • Всероссийский научно исследовательский институт защиты растений РАСХН;

  • Всероссийский научно-исследовательский институт сельскохозяйственной микробиологии Россельхозакадемии;

  • Научно-Производственная Корпорация "Государственный Оптический Институт им С. И. Вавилова";

  • Гематологический Научный Центр РАМН.

Публикации, подготовленные с использованием УНУ «Лазерный пинцет»:

• • Н.Е. Морозова, А.Д. Ведяйкин, А.В. Сабанцев, Г.Е. Побегалова, C.В. Мурашов, М.А. Ходорковский, "Формирование мембранных тубулярных структур из клеток линии HEP G2", «Научно-технические ведомости СПбГПУ» серия «Физико-математические науки», 2013, № 3, принята в печать

  • Г.Е. Побегалов, А.Н. Арсениев, А.Д. Ведяйкин, М.Л. Соколова, Я.В. Федорова, А.В. Сабанцев, "Изменение механических свойств молекулы ДНК при взаимодействии с интеркалирующим красителем YOYO-1",«Научно-технические ведомости СПбГПУ» серия «Физико-математические науки», 2013, № 1, с. 136-143

  • А.В. Сабанцев, Г.Е. Побегалов, С.В. Мурашов, А.С. Мельников, М.А. Ходорковский, "Модернизация флуоресцентного микроскопа для исследования биологических структур с субдифракционным разрешением", «Научно-технические ведомости СПбГПУ» серия «Физико-математические науки», 2012, № 2, с. 94-99

Порядок выполнения работ на УНУ «Лазерный пинцет»:

• на безвозмездной основе

  • Для заключения соглашения о проведении исследований просим присылать:

    • • Письмо-обращение на имя руководителя ЦКП «Аналитический центр нано- и биотехнологий «СПбПУ» от организации на бланке с печатью и исходящим номером. Письмо может быть подписано как руководителем организации, так и руководителем лаборатории/контракта/гранта, в таком случае возможно заверение подписи в отделе кадров (форма письма);

      • Заявка за подписью руководителя (исполнителя) госконтракта (гранта) с реквизитами этих документов и задачей исследования на УНУ «Лазерный пинцет» (форма заявки).

  • В публикациях, подготовленных с использованием результатов, полученных на УНУ «Лазерный пинцет»:

    • вставить в качестве соавтора не менее одного сотрудника Центра с соответствующей аффиляцией:

      • в российском журнале: Санкт-Петербургский Политехнический Университет Петра Великого, Политехническая, 29, Санкт-Петербург;

      • в иностранном журнале: Peter the Great St.Petersburg Polytechnic University, Polytechnicheskaya, 29, Saint-Petersburg;

    • в разделе благодарностей указать, что работа была выполнена на УНУ «Лазерный пинцет», используя следующее предложение:

      • в российском журнале: «Работа была выполнена с использованием УНУ «Лазерный пинцет» на базе ФГАОУ ВО «СПбПУ»;

      • в иностранном журнале: «The work was carried out using the unique installation «Laser tweezer».

• на коммерческой основе

Проект договора о выполнении работ и (или) оказании услуг для проведения научных исследований, а также осуществления экспериментальных разработок (форма договора).

Условия допуска к работе на оборудовании УНУ:

Проведение исследований в интересах пользователей на дорогостоящем базовом оборудовании УНУ осуществляется только сотрудниками УНУ. Допуск к самостоятельной работе на стандартных аналитических приборах пользователь может получить по предварительной записи по контактному телефону или адресу электронной почти и после прохождения инструктажа по работе с этим оборудованием.

Руководитель работ на УНУ «Лазерный пинцет»: Сергей Вадимович Мурашов, старший научный сотрудник, кандидат физико-математических наук, руководитель ЦКП «Аналитический центр нано- и биотехнологий «СПбПУ».

Контакты: nanobio@nanobio.spbstu.ru, +7(812)552-98-09.