ШАНОВНІ КОЛЕГИ !
На базі Інституту біохімії ім. О.В.Палладіна НАН України після літніх відпусток продовжує свою роботу міждисциплінарний загальноакадемічний семінар у галузі природничих наук «Актуальні питання фізико-хімічної та математичної біології».
18-го вересня 2026 р. (П’ЯТНИЦЯ) о 1030 в Актовій залі Інституту (вул. Леонтовича, 9) відбудеться чергове (35-е) засідання нашого семінару.
З міждисциплінарною доповіддю «ЕФЕКТИ НАНОЧАСТИНОК МЕТАЛІВ У МІКРОБНИХ БІОТЕХНОЛОГІЯХ ЯК РЕЗУЛЬТАТ БІОКОЛОЇДНИХ ВЗАЄМОДІЙ» виступить завідувачка відділу колоїдної технології природних систем Інституту біоколоїдної хімії імені Ф.Д.Овчаренка НАН України докторка біологічних наук ДИБКОВА Світлана Миколаївна.
АВТОРСЬКІ ТЕЗИ ВИСТУПУ С.М.ДИБКОВОЇ ДОДАЮТЬСЯ ДО ЦЬОГО ЛИСТА.
Як завжди, прийняти участь у роботі семінару можна буде й в онлайн-режимі за адресою: https://meet.google.com/yfg-pebk-tou
Запрошуємо Вас та Ваших колег до участі у роботі семінару.
Мета загальноакадемічного семінару полягає у періодичному заслуховуванні та обговоренні наукових доповідей, присвячених застосуванню сучасних експериментальних та теоретичних методів хімії, фізики та математики для вирішення нагальних проблем біології, зокрема – у галузі біохімії, біофізики, молекулярної та клітинної біології, молекулярної фізіології, біоенергетики, геномики, медичної біології, фармакології, нанобіотехнології, системної та синтетичної біології та т.і. У фокусі уваги семінару знаходяться також питання, які мають місце «на стику» біологічних та соціальних проблем.
Організація зазначеного семінару була обумовлена прогресуючим розвитком таких «перехресних» наук та наукових напрямів, як біофізична хімія, фізична біохімія, хімічна біофізика, біохімічна фізика, фізико-хімічна біологія, фізика живого, математична біофізика, теоретична біологія, комп’ютерна біологія та біоінформатика, біомеханіка, біомедицина, штучний інтелект в біології та медицині, загальна теорія систем тощо.
У подальшому пропозиції щодо виступів з доповідями (тези доповіді – 1-2 стор.) на міждисциплінарному загальноакадемічному семінарі необхідно надсилати на ім’я Костеріна Сергія Олексійовича за електронними адресами: kinet@biochem.kiev.ua ; kosterin.serg@gmail.com .
Анонси щодо засідань семінару та авторські тези доповідей, звіт про засідання (+ фото) систематично оприлюднюються на сайтах Інституту біохімії ім. О.В.Палладіна НАН України ( biochemistry.org.ua ) та НАН України ( НАН України : Головна сторінка (nas.gov.ua) ), а також розповсюджуються електронною поштою.
Відеоінформацію про роботу міждисциплінарного загальноакадемічного семінару у галузі природничих наук «Актуальні питання фізико-хімічної та математичної біологі» за станом на квітень м-ць 2025 р. (презентації до доповіді акад. С.О.Костеріна на Загальних зборах Відділення Біохімії, Фізіології та Молекулярної біології 28 квітня 2025 р.) наведено за адресою: https://www.biochemistry.org.ua
Слідкуйте за нашими повідомленнями, будь ласка.
З повагою – керівник семінару
Сергій Костерін
2 вересня 2026 р.
ЕФЕКТИ НАНОЧАСТИНОК МЕТАЛІВ У МІКРОБНИХ БІОТЕХНОЛОГІЯХ ЯК РЕЗУЛЬТАТ БІОКОЛОЇДНИХ ВЗАЄМОДІЙ
Доповідач: Завідувач відділу колоїдної технології природних систем Інституту біоколоїдної хімії імені Ф.Д.Овчаренка НАН України, д.б.н., с.н.с.
Дибкова Світлана Миколаївна
Біоколоїдні взаємодії — це фізико-хімічні процеси взаємодії високодисперсних біологічних та неорганічних фаз. Ці взаємодії відіграють ключову роль у функціонуванні як живих організмів, так і зміні неорганічних фаз. В основі біоколоїдних процесів лежать: електростатичні взаємодії; Ван-дер-Ваальсові сили; гідрофобні та гідрофільні взаємодії; стеричні взаємодії. Практичним втіленням таких взаємодій є агрегація та седиментація, біоадгезія, формування біоплівок тощо. Біоколоїдні взаємодії знаходять широке практичне застосування у біотехнології, зокрема у мікробних біотехнологіях. Оскільки мікробні клітини за розмірами (0.5–10 мкм) і властивостями поверхні підпорядковуються законам колоїдної хімії, їхні міжфазні явища описуються теорією ДЛФО з урахуванням гідрофобних сил та стеричного перешкоджання екзополісахаридів. Бактеріальна клітина у рідкому середовищі поводиться як заряджена високомолекулярна дисперсна частинка оскільки вона має поверхневий заряд і завдяки іонізації карбоксильних, фосфатних та аміногруп клітинної стінки зазвичай має від'ємний дзета-потенціал. У мікробних біотехнологіях керування біоколоїдними взаємодіями є вирішальним для підвищення ефективності процесів.
Особливої уваги на сьогоднішній день заслуговує використання таких унікальних об'єктів колоїдної хімії як наночастинки металів (НЧМе) у мікробних біотехнологіях. Знання про унікальні біологічні та фізико-хімічні властивості НЧМе, їх біобезпечність дозволяють сформувати інноваційні підходи до застосування таких наноматеріалів у біотехнології для потреб медицини, фармакології та ветеринарії. Біотехнологічне застосування НЧМе, описане у науковій літературі, характеризується багатоаспектністю, що випливає із природи наночастинок, їх фізико-хімічних властивостей та особливостей біологічної дії.
Взаємодія живих клітин з НЧМе є метаболізм-залежною. Механізмами проникнення НЧМе всередину клітин є: ендоцитоз, електропорація, процес «електрофоретичної пастки», рецептор-опосередкований ендоцитоз, залучення мембранних іон-транспортних систем тощо.
Одним із найважливіших аспектів застосування НЧМе є їх антимікробна активність. НЧМе проникаючи у бактеріальну клітину, можуть проявляти антимікробну дію, зв’язуючись із внутрішньоклітинними компонентами та порушувати метаболічні процеси. Це призводить до оксидативного стресу, інгібування ферментів та загибелі клітин. Однак існує ще одна актуальна перспектива антимікробного застосування НЧМе – подолання резистентності до антибіотиків. Мультирезистентність до антибіотиків визнана однією з найглобальніших загроз громадському здоров’ю. Було досліджено можливість подолання антибіотикорезистентності бактерій з допомогою НЧМе – шляхом дії таких наночастинок на генетичні елементи – R-плазміди, які несуть гени антибіотикорезистентності. Досліджено характер взаємодії НЧ золота і срібла з плазмідною ДНК – НЧ змінюють структуру плазмід та як результат викликають їх елімінацію з бактеріальних клітин. Експериментально обґрунтувано можливість подолання антибіотикорезистентності бактерій з використанням НЧ золота та срібла, що є новим ефективним підходом до вирішення проблеми резистентності до антибіотиків. Таким чином з'явилася можливість розробки нових лікарських антимікробних засобів, які в тому числі будуть володіти механізмами подолання антибіотикорезистентності.
Доведена ефективність застосування НЧМе для інтенсифікації процесів нарощування біомаси бактеріальних культур виробничих штамів у біотехнології виготовлення ветеринарних імунобіологічних засобів. Дослідження щодо використання НЧМе для стимулювання росту виробничих штамів у біотехнології виготовлення специфічних профілактичних вакцин показали перспективність застосування колоїдних розчинів золота, срібла, заліза і міді для інтенсифікації процесів нарощування біомаси бактеріальних культур-продуцентів. Показано, що нарощування біомаси бактерій-продуцентів роду Clostridium та штамів Escherichia coli у присутності досліджених НЧМе дозволяє підвищити ефективність процесу в 1,2-3,0 рази. Такі дослідження спільно з фахівцями Інституту ветеринарної медицини НААН України дозволили створити експериментальні зразки безпечних ветеринарних вакцин.
Застосування феномену стимуляції росту бактерій НЧМе дозволило розробити чутливі елементи оптичних наносенсорів для детектування мікробної контамінації бактеріями родів Escherichia, Salmonella, Staphylococcus.
Досліджено біотехнологічні аспекти синтезу НЧ срібла і міді методами «зеленого» синтезу з використанням мікроорганізмів та рослинної сировини для створення сучасних антисептичних засобів та пробіотиків. За високим ступенем бактерицидної дії щодо збудників інфекційних та гнійно-запальних захворювань людини відібрано НЧМе, як основу нових антисептичних засобів.
Розроблено стратегію створення металовмісних пробіотиків, яка ґрунтується на дослідженнях біологічної дії НЧ золота, срібла, заліза тощо. Розроблено низку експериментальних пробіотиків на основі Lactobacillus plantarum із вмістом НЧМе та показано прояв їх антагоністичної активності проти умовно-патогенних штамів мікроорганізмів. Розроблені зразки пробіотиків відповідають не лише очікуваним параметрам виживаності бактерій, антагоністичної дії, відсутності токсичності, але й володіють механізмом блокування епідеміологічно важливих механізмів розвитку і передачі антибіотикорезистентності бактерій.
Таким чином, міждисциплінарний підхід до вивчення взаємодій неорганічних дисперсних систем з мікроорганізмами і власне сформоване уявлення про мікроорганізми як біоколоїдну систему дали змогу визначити актуальні напрями використання біоколоїдних взаємодій у мікробних біотехнологіях, представлених у доповіді.