Темы курсовых и дипломных работ бакалавров и магистров кафедры медицинской физики (2020-2021 уч.г)

Темы научно-исследовательских работ для бакалавров

на 2021–2022 учебный год:

1. «Одно и двух мерная спектроскопия ядерного магнитного резонанса (¹Н, ¹³С, ¹⁴N и др.)».

Научный руководитель: Александр Николаевич Туранов, доцент кафедры медицинской физики, с.н.с. (sasha_turanov@rambler.ru). Казанский институт биохимии и биофизики КазНЦ РАН (Лобачевского 2/31), Лаборатория биофизической химии наносистем (к. 20).

Прибор – ЯМР спектрометр Bruker 600, а также есть темы по релаксации и самодиффузии, селективным импульсам и «хитрым» импульсным последовательностям… Объекты – жидкости, например, растворы поверхностно-активных веществ (модели клеточных мембран, адресных средств доставки лекарств и т.п.). Если есть свои идеи, то все обсуждаемо…

2. «Исследование структуры и функции белков, управляющих процессом трансляции в патогенных микроорганизмах, методами интегративной структурной биологии».

Научный руководитель: Константин Сергеевич Усачев, доцент кафедры медицинской физики, в.н.с. (k.usachev@kpfu.ru). НИЛ Структурная биология ИФМиБ КФУ (Парижской Коммуны, 9).

Современные подходы ядерного магнитного резонанса, рентгеноструктурного анализа, электронной микроскопии. Задачи: пробоподготовка (выделение и очистка белков методами биохимии и молекулярной биологии), кристаллизация белков, проведение экспериментов по ЯМР или РСА на ЯМР-спектрометре Bruker 700 МГц и монокристальном дифрактометре Rigaku XtaLAB Synergy-S. Расчет пространственной структуры белков на основе полученных экспериментальных данных.

3. «Разработка импульсных последовательностей для диагностики заболеваний и травм суставов на специализированном магнитно-резонансном томографе с индукцией магнитного поля 0.4 Тл».

Научный руководитель: Фаттахов Яхья Валиевич, к.ф.-м.н., в.н.с. Лаборатории методов медицинской физики ком. 28 (ул. Лобачевского, 2/31), ком. 217 (ул. Пионерская) (fattakhov@kfti.knc.ru)

Опытный образец томографа изготовлен. Первые изображения получены. Опыт разработки импульсных последовательностей есть. Медицинские соисполнители есть.

4. «Влияние лигандов на структурно-динамические свойства и функции транспортных белков альбуминов».

Научный руководитель: проф. Зуев Юрий Федорович, д.х.н., зав. Лаборатории биофизической химии наносистем. Казанский институт биохимии и биофизики КазНЦ РАН (Лобачевского 2/31). Соруководитель: Кусова Александра Михайловна, м.н.с. (alexakusova@mail.ru), Лобачевского 2/31, к. 93.

В распоряжении имеется все необходимое оборудование для изучения структурных и динамических свойств белков в водных растворах (ЯМР спектрометр 600 МГц, ИК спектрометр, спектрометр динамического рассеяния света и т.д.) Основная задача: изучить влияние низкомолекулярных лигандов (солей, ионов металлов, жирных кислот) на функциональные свойства транспортных белков с помощью разработанного нами комплексного физико-химического подхода.

5. «Мембранные островки (липидные рафты) в контроле процессов экзо- и эндоцитоза в нервных окончаниях».

Научный руководитель: Петров Алексей Михайлович, В.н.с КИББ КазНЦ РАН, д.б.н., доцент, проф. кафедры нормальной физиологии КГМУ, (alexey.petrov@kazangmu.ru); https://www.researchgate.net/profile/Alexey-Petrov-6

Методы: Флуоресцентная микроскопия, электрофизиология, тензометрия, биохимия.

6. «Количественный анализ состава природных смесей методами спектроскопии ЯМР».

Научный руководитель: Юльметов Айдар Рафаилевич, к.ф.-м.н., доцент кафедры медицинской физики, ком. 106 (ajulmetov@kpfu.ru)

Задача – освоить методы записи и анализа одно- и двумерных спектров ЯМР и использовать метод ЯМР-спектроскопии для изучения биологических жидкостей и сложных веществ и их смесей природного происхождения.

7. «Моделирование образования комплексов белковых молекул методом молекулярной динамики».

Научный руководитель: Юльметов Айдар Рафаилевич, к.ф.-м.н., доцент кафедры медицинской физики, ком. 106 (ajulmetov@kpfu.ru)

Задача – методы численного моделирования биомолекул и изучить процессы взаимодействия и образования комплексов (объектов, состоящих из нескольких молекул) для фрагментов белков.

8. «Спектроскопия ядерного магнитного резонанса биоорганических молекул».

Научный руководитель: проф. Клочков Владимир Васильевич, научный консультант Ефимов Сергей Владимирович, лаборатория ЯМР кафедры медицинской физики (комн. 106, 104).

Спектроскопия ЯМР высокого разрешения (500, 700 МГц) соединений, имеющих применение или потенциально полезных для медицины (пептидной природы, терпеноиды, ...). Предполагается апробация вспомогательных импульсных последовательностей (гомодекаплинг) и/или изучение упомянутых соединений.

9. «Исследование структурно-динамических характеристик систем доставки лекарств на основе липосом, модифицированных полимерами методами ядерного магнитного резонанса».

Научный руководитель: доц. Халиуллина Алия Владимировна (alija_syl@mail.ru), кафедра медицинской физики, научный консультант проф. Филиппов Андрей Васильевич.

Темы для магистров 1 курса:

1. Конформации протегринов (PG-1 – PG-5), в растворах и в комплексах с моделями мембраны клетки, определенные современными методами спектроскопии ЯМР. Научный руководитель профессор Клочков В.В.
2. Конформации терпеноидов, в растворах и в комплексах с моделями мембраны клетки, определенные современными методами спектроскопии ЯМР. Научный руководитель профессор Клочков В.В.
3. Конформации тиотерпеноидов, в растворах и в комплексах с моделями мембраны клетки, определенные современными методами спектроскопии ЯМР. Научный руководитель Клочков В.В.
4. Конформации биологически-активных циклоспоринов, в растворах и в комплексах с моделями мембраны клетки, определенные современными методами спектроскопии ЯМР. Научный руководитель Клочков В.В.
5. Исследование взаимодействия глицирризиновой кислоты с липидным бислоем методом ядерного магнитного резонанса. Научный руководитель Халиуллина А.В.
6. Исследование взаимодействия молекул ионной жидкости с модельной биологической мембраной методом молекулярной динамики и многоядерного ядерного магнитного резонанса. Научный руководитель Халиуллина А.В.
7. Установление пространственной структуры энергозависимого регулятора EttA из патогенной бактерии Staphylococcus aureus методом рентгеноструктурного анализа. Научный руководитель Усачев К.С.
8. Моделирование амилоидных фибрил SEVI методом молекулярной динамики. Научный руководитель Блохин Д.С.
9. УФ спектроскопия фотоизомеров. Научный руководитель Туранов А.Н.
10. Кинетика вызванной секреции ацетилхолина при действии адренергических соединений. Научный руководитель Самигуллин Д.В.
11. Применение конфокального микроскопа для изучение экзо- и эндоцитоза синаптических везикул. Научный руководитель Самигуллин Д.В.
12. Разработка электродной тонкопленочной камеры для in vitro исследований срезов мозга крысы. Научный руководитель Синцов М.Ю.
13. Исследования неонатального эпилептогенеза. Научный руководитель Синцов М.Ю.
14. Моделирование синаптических процессов клеток нейронов. Научный руководитель Синцов М.Ю.
15. Молекулярное моделирование циклоспоринов в растворе и в липидном окружении. Научный руководитель Ефимов С.В.
16. ЯМР исследование циклоспоринов с использованием усовершенствованных импульсных программ. Научный руководитель Ефимов С.В.
17. Теоретические расчеты и расчеты из первых принципов параметров спектров ЭПР примесных ионов в фосфатах кальция. Научный руководитель Гафуров М.Р.
18. Аксональная трактография из данных МРТ по диффузии. Научный руководитель Ильясов К.А.
19. Количественные методы анализа МРТ данных. Научный руководитель Ильясов К.А.
20. Исследование секреции оксида азота эрироцитами. Научный руководитель Котов Н.В.
21. Моделирование экзоцитоза синаптических везикул в условиях сложной последовательности стимулов. Научный руководитель Захаров А.В.
22. Реализация обратной связи в электрофизиологических экспериментах in vivo и in vitro на основе модели нейросетевой активности в бочёнковой коре крысы. Научный руководитель Захаров А.В.
23. Исследование трансляционной подвижности арахина в водной растворе при помощи метода ЯМР. Научный руководительСкирда В.Д.
24. Лабораторные исследования по изучению объектов, подобных биологическим, методом МРТ микротомографии. Научный руководитель Скирда В.Д.
25. Исследование комплексообразования молекул 5-фторурацила и циклодекстринов. Научный руководитель Скирда В.Д.
26. Моделирование отклика полупроводниковых детекторов на основе монокристаллов металлоорганических пироскитов. Научный руководитель Дулов Е.Н.
27. Моделирование детекторов ионизирующих излучений p-i-n структур. Научный руководитель Дулов Е.Н.

Регламент подготовки и защиты курсовой работы