Институт по биофизика и биомедицинско инженерство - БАН
София 1113, ул. Акад. Г. Бончев бл. 105; Тел. (+359 2) 979 3607; Fax: (+359 2) 872 37 87; Е-mail: ibphbme@bio21.bas.bg
Sofia 04.02.2011
1. Научна проблематика на звеното
1.1. Връзка с политиките и програмите от приетите от ОС на БАН на 23.03.2009 г. ”Стратегически направления и приоритети на БАН през периода 2009-2013 г.”
Институтът по биофизика и биомедицинско инженерство (ИБФБМИ) е създаден с решение на Общото събрание на БАН от 22.III.2010 г. чрез сливане и като правоприемник на Института по биофизика и Централната лаборатория по биомедицинско инженерство. Към края на 2010 г. на постоянен трудов договор са
59 учени, от които 36 хабилитирани.
Предметът на дейност на ИБФБМИ е: изучаване на структурно-функционалните взаимодействия на липиди и белтъци в биологични мембрани, електро- и фотоиндуцирани явления в клетките, биоелектрични процеси във възбудими клетки; разкриване на механизмите, водещи до възникване на различни патологии; моделиране на липид-белтъчните и междуклетъчните взаимодействия с помощта на изкуствени липидни мембрани, биофизични молекулни и математически модели; създаване на методи и средства за регистрация, обработка и анализ на електрофизиологични сигнали; регулация на двигателната дейност и биомеханика; разработка на алгоритми, програмни и апаратни средства за медицината; приложение на информационните технологии в здравеопазването; молекулно моделиране.
Дейностите са обвързани със следните приоритети от направление “Биомедицина и качество на живот” в БАН:
-
Комплексни интердисциплинарни биофизични, биохимични и физиологични изследвания на ролята на мембранната структура и свойства в регулацията на клетъчни функции в норма и патология;
-
Изучаване на ефектите на различни стресови фактори на околната среда върху функционалната активност на клетките;
-
Изследване на възбудимостта на невроните, мускулните влакна и двигателните единици при физиологични и патологични състояния;
-
Биофизика на фотобиологични процеси и създаване на биосензори;
-
Изследване на взаимодействието на клетките с биоматериали и изучаване на механизмите на клетъчната адхезия;
-
Методи за регистрация, обработка и анализ не електрофизиологични сигнали и данни и реализацията им в диагностични и терапевтични устройства;
-
Методи и алгоритми за разпознаване на образи, класификация и дискриминация;
-
Моделиране и симулиране на биологични и медицински процеси и състояния;
-
Проектиране на системи за компютърно подпомагане на решения;
-
Моделиране на зависимости между структура и активност на биологично-активни вещество.
През годината от сътрудници на ИБФБМИ са публикувани: 117 статии, от които 67 в чужбина; 50 доклада, от които 33 в чужбина; 9 монографии/глави от монографии в чужбина, 1 монография в България и 1 учебно пособие. С импакт фактор са
54 отпечатани и 4 приети за печат статии. Работено е по 77 теми, от които 33 с външно финансиране: 27 от Фонд “Научни изследвания”, 5 проекта по 7FP и ЕСФ и 1 тема по договор с чужбина.
Успешно са преминали хабилитация осем учени: един за ст. н. с. I ст./професор и седем за ст. н. с. II ст./доцент. През годината стартира процедура и за още една хабилитация, която е блокирана до влизането в сила на Правилника към Закона за развитие на академичния състав.
1.2. Общонационални и оперативни дейности, обслужващи държавата
Учени от ИБФБМИ през изтеклата година са участвали в работата на следните органи, извършващи общонационални и оперативни дейности, обслужващи държавата: Национален съвет за научни изследвания към Министъра на образованието
и науката; Координационен съвет за електронно здравеопазване към Министерство на
здравеопазването; Национална агенция за оценяване и акредитация към Министерски съвет; Държавната агенция за насърчаване на малки и средни предприятия; Държавна агенция по метрология и технически надзор.
2. Резултати от научната дейност през 2010 г.:
2.1. Най-важно и ярко научно постижение
Доказано е, че полоксамер 188, прибавен преди или непосредствено след електричния импулс, намалява броя на умрелите клетки, като в същото време не намалява броя на дългоживущите електропори, през които малки молекули, като цисплатина, блеомицин или пропидиев йодид, могат да преминат.
Хидрофобните участъци на молекулата на полоксамер 188 се вмъкват в ръба на пората, а хидрофилните й части изграждат „четкообразни” порови структури, които ограничават разрастването на пората и забавят обратимата електропорация. В същото време проникването на лекарства през малките пори не е променено. Обемът на туморите, имплантирани подкожно в двата хълбока на опитните животни, престава да нараства след прилагане на електрохимиотерапия в присъствие на този триблокполимер.
Използването на полоксамер 188 може да намали страничните ефекти, като възпаление и оток, при електрохимиотерапия.
Ръководител на разработката: проф. дбн Я. Цонева,
ръководител договор ДО-02/178, финансиран от Фонд “Научни изследвания”
2.2. Най-важно и ярко научно-приложно постижение
Софтуерната платформа AMMOS (Automated Molecular Mechanics Optimization tool for in silico Screening), предназначена за оптимизация на пространствени структури в колекции от биоактивни съединения и минимизиране на енергиите в белтък-лигандни комплекси, е валидизирана за всички нива на подвижност на атомите на белтъка в белтък-лигандни комплекси с различна топология и физикохимични свойства. Резултатите показват значително повишаване на ефективността на виртуалния скрининг, особено в случаите на отчитане на подвижността на атомите на белтъка. AMMOS подобрява идентификацията на активните съединения след докинг, разпознавайки ги сред първите 1 до 5% от базата от биоактивни съединения. Анализът на взаимодействията в изследваните комплекси показва, че AMMOS възстановява/идентифицира специфични взаимодействия между белтъка и лиганда. Потвърдена е ползата от прилагането на AMMOS като финална стъпка при виртуален скрининг на биоактивни съединения.
Ръководител на разработката: доц. д-р Таня Пенчева
3. Международно научно сътрудничество на звеното
3.1. През годината служители на звеното работиха по следните теми в рамките на договори и спогодби на ниво Академия:
-
Откриване и анализ на миниатюрни периодични промени на QRS комплекса и Т вълната в електрокардиографски сигнали, Италиански национален съвет за научни изследвания, Италия, ISIB-CNR, ръководител ст.н.с. І ст. дтн Ивайло Христов
-
Роля на модифицирането на липидния, каротиноидния и белтъчния състав върху структурната организация и функционална активност на фотосинтетични мембрани, Унгарска Академия на науките, ръководител доц. д-р Емилия Апостолова
-
Формиране на паметта: Ефект на холинергичната система върху локалната мозъчна протеинова синтеза и нейното увреждане при стареене, Италия, CNR, ръководител доц. д-р А. Раковска
-
Еспериментални изследвания и моделиране на силите развивани от двигателни единици на мускул, Полска Академия на науките, ръководител проф. дтн Р. Райкова
-
Светлинно-индуцирано преобразуване на енергия и молекулна динамика в ретинални белтъци. Приложение в биоелетрониката, Унгарска Академия на науките, ръководител проф. дбн Стефка Танева
-
Интуиционистки размити множества, интуиционистки размита оптимизация - теория и приложения в медицината, икономиката и други области, Полска Академия на науките, ръководител проф. дтн дмн Кр. Атанасов
-
Интуиционистки размити множества: теория и приложения, Словашка Академия на науките, ръководител проф. дтн дмн Кр. Атанасов
-
Геометрични аспекти на еластичните среди: от биомембрани до нанотръби, Полска Академия на науките, ръководител доц. д-р И. Младенов
-
Състав и функции на каротеноиди в светосъбиращия комплекс на фотосистема I от висши растения, Испания, ръководител доц. д-р Мая Величкова
-
Отговор на едносемеделни и двусемеделни растения към UV-B и солеви стрес и при топлинно третиране (кросадаптация и възстановяване), Египет, ръководител доц. д-р И. Федина, ИФРГ – БАН
-
Центральные и периферические механизмы изменений функциональных свойств нервно-мышечного аппарата человека в невесомости, Руска Академия на науките, ръководител доц. д-р С. Танев, ИКСЗИ-БАН
-
Роля на супрамолекулярната организация на комплекса ФС2-ССК2 в изопрен-отделящи растения и връзката й с термозащитата, Унгарска Академия на науките, ръководител доц. д-р Цонко Цонев, ИФРГ-БАН
3.2. През годината служители на звеното работиха по следните теми в рамките на договори и спогодби на ниво сътрудничество между институти:
-
Modeling аnd Experimental Studies оf ABC Transporters and Drugs Involved in Multidrug Resistance and Cancer Therapy, Uni-Bonn, Germany, ръководител проф. дбн Илза Пъжева
-
Development and application of QSAR models for biological endpoints related to human health and environment, IHCP-JRC, EC, Italy, ръководител доц. д-р Иванка Цаковска
-
Моделиране, оптимизация и управление на ферментационни процеси, Рамково споразумение с Институт по техническа химия - Университет Хановер, Германия, ръководител проф. дтн Ст. Цонков
-
Generalised net models and intuitionistic fuzzy sets in intelligent systems, Royal Society International Joint Project, Ref. №JP100372, Westminster University, London, UK, ръководител проф. дмн дтн Кр. Атанасов
-
Analysis of digital electrocardiographical data. Bulgarian Academy of Sciences, рамков договор с St George’s University of London & Consiglio Nacionale delle Ricerche, 2010-2015, ръководител проф. дтн Ивайло Христов
-
Modeling of ABC Transporters and their Substrates and Inhibitors Involved in Multidrug Resistance and ADME, Uni-Bonn, Germany, ръководител проф. дбн Илза Пъжева
4. Участие на звеното в подготовката на специалисти
Специалисти от звеното са водили лекции и упражнения в:
-
Софийски Университет „Св. Климент Охридски”
-
Технически Университет – София
-
Бургаски Технически Университет “Проф. А. Златаров”
-
Бургаски Свободен Университет
Научна и образователна степен “доктор” – защитили четирима докторанти:
-
Десислава Пенева: “Обобщено-мрежово моделиране на структури и процеси в системата Е-здраве”, научна специалност 02.21.10 “Приложение на принципите и методите на кибернетиката в различни области на науката” с научни ръководители проф. д-р Михаил Матвеев и проф. дмн дтн Красимир Атанасов.
-
Павел Чешмеджиев: “Управление и синхронизация на паралелни логистични процеси с обобщени мрежи”, научна специалност 02.21.07 “Автоматизирани системи за обработка на информация и управление” с научни ръководители проф. д-р Михаил Матвеев и проф. дмн дтн Красимир Атанасов.
-
Евелина Николова Койчева: “Анализ на производителността на системи, работещи в реално време с унифицирани езици за програмиране, UML-диаграми и обобщени мрежи”, научна специалност 02.21.10 “Приложение на принципите и методите на кибернетиката в различни области на науката” с научен ръководител проф. дмн дтн Красимир Атанасов. Дисертацията е защитена в в Дрезденския университет, Дрезден, Германия.
-
Даниела Здравкова Димитрова: “Ефект на грилин върху съкратителната активност на изолирани артерии под различни съдови легла”, научна специалност 01.06.17 “Физиология на животните и човека”, с научен ръководител доц. д-р Христо Гагов.
Сътрудничества с учебни заведения
-
Договор за съвместна дейност № 177 от 2008 г. с ФЕТТ, Техническия университет – София.
-
Рамков договор за сътрудничество от 12.03.2004 г. с Нов български университет.
-
Програма за съвместна научно-изследователска дейност от 4.04.2007 г. с Националната спортна академия “Васил Левски”.
-
Договор за сътрудничество от 26.03.2008 г. с Университет “Проф. Асен Златаров” – Бургас.
-
Договор за обучение на докторант на свободна подготовка с МУ – Варна за периода 2010-2012 год.
-
Договор между ИБФ-БАН и Медицински У-т – Плевен
Проект по ОП „Развитие на човешките ресурси” - № BG051РО001-3.3.04/42 2009/2011 г. “Въвеждане и използване на нови методи и подходи в обучението на млади изследователи в областта на биофизиката с цел повишаване на тяхната квалификация и конкурентоспособност в приложни направления, като селско стопанство, екология и медицина”
Проектът се реализира от Инститита по биофизика и биомедицинско инженерство в партньорство със СУ “Св. Климент Охридски” (Биологически и Физически факултет) и Фондация „Приложни изследвания и комуникации”. Програмата, заложена в проекта, е предимно образователна и дава възможност на участниците в целевата група освен подготовката в областта на биофизиката да развият и умения за изготвяне и управление на проекти по български и международни научни програми. Една от специфичните цели на проекта е създаване на нови партньорства и разгръщане на възможностите за развитие на биофизиката в България.
През 2010 г. продължи обучението на участниците в целевата група. През I.2010 се проведе IV обучителна сесия по иновации, авторски права, патентно дело и т.н. През XII.2010 се проведе еднноседмично обучение – първата част на обучителна сесия I – тематично обучение по приложение на биофизични методи в областта на медицината, екологията и селското стопанство. През V.2010 се състоя “Ден на биофизиката” с поканени лектори – известни учени от научни организации, болници и бизнеса и с участие на млади колеги от института. През IV.2010 се проведе и първия вътрешен семинар с доклади от участници в целевата група. Бяха закупени няколко апарата – четец на микроплаки, фризер за дълбоко замразяване, спектрофотометър, ледогенератор, както и компютър, мултимедия и преносим компютър за нуждите на обучението. Бяха закупени и раздадени на участниците лабораторни материали – пипети, плаки и т.н. Няколко докторанти и специализанти бяха финансирани за участие в научни мероприятия у нас и в чужбина.
Сподели с приятели: |