Statistics

  • ОС : FreeBSD
  • PHP : 5.6.31
  • MySQL : 5.6.36
  • Время : 04:54
  • Кэширование : Включен
  • GZip : Включен
  • Посетители : 5
  • Материалы : 66
  • Cсылки : 9
  • Количество просмотров материалов : 102155

Login

\/\/\/\/\/\/

Лаборатория математической физиологии

Рейтинг:   / 0
ПлохоОтлично 
Историческая справка:
Лаборатория математической физиологии была организована во время создания Института иммунологии и физиологии УрО РАН в 2003 г. на базе лаборатории биофизики и математического моделирования, которая была создана при реорганизации отдела молекулярно-клеточной биомеханики Института физиологии Коми НЦ УрО РАН (1996 – 2000 гг.), руководимого В.С. Мархасиным, в Екатеринбургский филиал Института экологии и генетики микроорганизмов УрО РАН (2000 – 2003 гг.).
Научные направления: 
  • Исследование механизмов электромеханического сопряжения и механо-электрической обратной связи в кардиомиоцитах при помощи математических моделей сердечной клетки;
  • Исследование электрических и механических явлений в неоднородном миокарде при помощи математических моделей миокарда (одномерные, двумерные, трехмерные модели миокардиальной ткани);
  • Исследование механизмов регуляции кальцием вызванного высвобождения кальция в рамках биофизических моделей суб-клеточного и клеточного уровня;
  • Разработка алгоритмов взаимодействия между биологическими препаратами миокарда и математическими моделями в рамках гибридных экспериментально-теоретических методик исследования неоднородного миокарда;
  • Создание общедоступной виртуальной лаборатории для исследования миокарда - представление разработанных моделей в Интернете, разработка технологии интерактивной работы с моделями для широкого пользователя.

Работы по математическому моделированию сократительной функции сердечной мышцы ведутся сотрудниками лаборатории еще с конца 1980-х, когда Изаковым В.Я., Кацнельсоном Л.Б. и Мархасиным В.С. была предложена модель механической активности сердечной мышцы (Katsnelson et al. Journal General Physiology and Biophysics 1990; Izakov et al Circulation Research 1991). C тех пор модель постоянно усовершенствовалась (см., например, Katsnelson & Markhasin Journal of Molecular and Cellular Cardiology 1996; Solovyova et al Chaos, Solitons & Fractals 2002; Solovyova et al., International Journal of Bifurcation and Chaos, 2003 и др.) и в настоящее время описывает широкий класс механических и электрических явлений в однородном и неоднородном миокарде. Модель используется не только в теоретических исследованиях физиологии сердечной мышцы, но и в экспериментально-теоретических исследованиях – в рамках гибридного подхода (см. Protsenko et al. Americal Journal of Physiology 2005), где биологические препараты миокарда взаимодействуют с виртуальными сердечными мышцами (математическими моделями).

Научным руководителем лаборатории является член-корреспондент РАН, заслуженный деятель науки РФ, д.б.н. В.С. Мархасин (гл.н.с.), который также руководит межлабораторной научной темой по исследованию механизмов регуляции функции миокарда, объединяющей работу лабораторий биомеханики мышц и математической физиологии. Отдельными направлениями математического моделирования функции сердечной мышцы руководят к.ф-м.н. Л.Б. Кацнельсон (вед.н.с.) и д.ф.-м.н., профессор А.С. Москвин (зав. каф. теоретической физики УрГУ, с.н.с. ИИФ УрО РАН).
 

Инициативные научно-исследовательские проекты сотрудников лаборатории многократно поддерживались российскими грантами в рамках Программы Президиума РАН «Фундаментальная наука-медицине», Президиума УрО РАН, фонда РФФИ, Программы Рособразования «Развитие научного потенциала высшей школы», ФЦП «Интеграция науки и высшего образования России», а также грантами международных фондов INTAS (Европейское Сообщество), The Wellcome Trust (Соединенное Королевство), The Fogarty International Center и CRDF (Национальный институт здоровья США).

Сотрудники лаборатории, в том числе аспиранты и студенты, неоднократно поддерживались трэвел-грантами российских организаций (Уральский НОЦ «Перспективные материалы», ФЦП «Интеграция науки и высшего образования России», РФФИ, РАН) и международных обществ (Биофизическое общества (США), Физиологическое общество (Объединенное Королевство), Международный союз физиологических обществ и др.) для участия в российских и международных конгрессах, конференциях и школах.

Аспиранты и студенты, работающие в лаборатории регулярно принимают участие во всероссийских и региональных конкурсах студенческих работ. Аспирант Филипьев М.П. (рук. Соловьева О.Э.) является призером Всероссийского (2003, 2004 гг.) и победителем Областного конкурса научных студенческих работ по естественным наукам и лауреатом Губернаторской премии Свердловской области (2004 г.).
Состав лаборатории:

В составе лаборатории 12 человек, из них 8 молодых ученых от 22 до 28 лет, 1 член-корр. РАН, 1 д.ф.-м.н., 4 к.ф.м.н., 4 аспиранта (3 – ИИФ, 1 - УрГУ), 1 магистрант УрГУ. Средний возраст лаборатории – 33 г. Лаборатория в основном состоит из выпускников и студентов математико-механического факультета УрГУ (рук. О.Э. Соловьева), а также выпускников кафедры прикладной математики или экспериментальной физики УГТУ-УПИ (рук. В.С. Мархасин). Часть сотрудников прошли обучение, а часть обучается в настоящее время в аспирантуре ИИФ УрО РАН или УрГУ под руководством В.С. Мархасина, О.Э. Соловьевой, Л.Б. Кацнельсона, А.С. Москвина. В 2004 – 2005 гг. молодыми учеными лаборатории были защищены 2 кандидатские диссертации - В.Ю. Гурьевым (к.ф.-м.н., 05.13.18, УрГУ, 2004) и Н.А. Викуловой (к.ф.-м.н., 03.00.02, МГУ, 2005).
Сотрудники лаборатории: 
  1. , , д.м.н.
  2. , , д. ф.-м. н.
  3. , , д.б.н.
  4. , , д. ф.-м. н.
  5. , , д.ф.-м.н.
  6. , , к. ф.-м. н.
  7. , , к.б.н.
  8. , , к.ф.-м.н.
  9. , , к.б.н.
Участие в семинарах, конференциях: 

В 2004 году сотрудники лаборатории математической физиологии активно участвовали в организации и проведении двух Российских съездов: Объединенного иммунологического Форума и XIX съезда Физиологического общества им. И.П.Павлова при Президиуме РАН (Мархасин В.С. – зам. председателя оргкомитета, Соловьева О.Э. – генеральный секретарь). В.С. Мархасин награжден золотой медалью И.П. Павлова за организацию XIX Съезда и достижения в физиологии сердца. В рамках XIX съезда Физиологического общества им. И.П.Павлова было организовано и проведено сателлитное совещание «Интегративная физиология. Международный проект «Физиом»» с участием ведущих специалистов из Новой Зеландии, Объединенного королевства, США, Голландии.

Результаты работы были представлены на различных отечественных и международных конгрессах, съездах, конференциях и симпозиумах, в частности, Съездах Физиологического общества им. И.П. Павлова при Российской академии наук, Конгрессах Международного союза физиологических обществ, конференциях Биофизического общества (США), Физиологического общества (Объединенное Королевство), и многих других.

Сотрудники лаборатории являются членами Физиологического общества им. И.П. Павлова при Российской академии наук, Американского физиологического общества, Биофизического общества (США).
Научные связи:

В 2004 г. организована совместная лаборатория ИИФ и областной клинической больницы (ОКБ) №1 «Новые методы диагностики заболеваний сердца», зав. лаб., к.м.н. О.В. Беляев, главный кардиолог Свердловской области, научный руководитель лаборатории В.С. Мархасин. В рамках совместной лаборатории проводятся еженедельные семинары (рук. Мархасин В.С.), в которых принимают участие как врачи ОКБ№1, так и сотрудники лабораторий математической физиологии и биомеханики мышц ИИФ, а также студенты УрГУ и Уральской медицинской академии. Совместные работы, проводимые в рамках лаборатории, посвящены разработке клинических методов оценки фактора сегментарной неоднородности кинетики стенок желудочка сердца, как патогенетического фактора.

Сотрудники лаборатории выполняют совместные проекты с лабораторией физиологии Оксфордского университета (рук. проф. Денис Нобл и др. Питер Коль) и Центром биофизики одиночных молекул Университета Буффало, США (рук. проф. Фред Сакс), тесно сотрудничают с лабораторией сердечной электрофизиологии Туланского университета, Новый Орлеан, США (рук. проф. Наталья Траянова), с факультетом теоретической биологии Утрехтского университета (проф. Александр Панфилов), с факультетом биомедицинского инжиниринга Оклендского университета, Новая Зеландия (рук. проф. Питер Хантер), лабораторией сердечной механики Калифорнийского университета, Сан-Диего, США (рук. Эндрю МакКаллох).
Связь с ВУЗами:

Сотрудники лаборатории преподают и работают со студентами Уральского государственного университета (УрГУ) и Уральского государственного технического университета (УГТУ-УПИ). Соловьева О.Э., доцент кафедры вычислительной математики, преподает в Уральском госуниверситете, руководит работой аспирантов, магистрантов и студентов. Соловьева О.Э. разрабатывает и читает спецкурс "Математические модели живых систем", обязательный для магистрантов биологического факультета и дополнительный для студентов математико-механического факультета УрГУ. В рамках указанного курса большое внимание уделяется динамическим моделям в физиологии и медицине. Москвин А.С., зав. кафедрой теоретической физики УрГУ, разрабатывает ряд семинаров по физическим моделям регуляции кальция для студентов специализации "Медицинская физика" физического факультета УрГУ, руководит научной работой студентов. Мархасин В.С., профессор кафедры экспериментальной физики физико-технического факультета УГТУ-УПИ, читает курс «Математические модели биологических систем» на физико-техническом факультете УГТУ-УПИ, руководит научной работой студентов.

Работы сотрудников лаборатории опубликованы в ведущих отечественных и зарубежных рецензируемых научных журналах, включая такие авторитетные издания как Доклады академии наук, Биофизика, Российский физиологический журнал им. И.М. Сеченова, Progress in Biophysics and Molecular Biology, American Journal of Physiology, Philosophical Transaction of the Royal Society, Biophysical Journal, Journal of Physiology, Journal of Theoretical Biology.