Заведующий лабораторией — Гурия Георгий Теодорович, профессор, доктор физико-математических наук
Коллектив лаборатории состоит из исследователей, работающих совместно с Г. Т. Гурия над изучением роли неустойчивостей в динамике сложных систем, в том числе в биологической регуляции.
Как известно, потеря устойчивости какого-либо режима является прологом к переходу рассматриваемой неравновесной системы в другое состояние, обладающее иной временной или пространственно-временной упорядоченностью. Именно такого рода неравновесные переходы, наблюдаемые в физико-химических и биологических системах, и выяснение условий их реализации являются основным предметом исследований нашего коллектива.
В настоящее время наибольшее внимание привлекают переходы, проявляющиеся в динамике такой прихотливой физиологической субстанции, как кровь [Thrombosis Research, 2015; Гурия, 2011]. При этом в центре нашего внимания находятся как теоретические вопросы об отыскании условий потери кровью устойчивости жидкого состояния, так и вопросы о разработке методик и инструментальных средств контроля в реальном времени агрегатного состояния крови in vitro и in vivo [Scientific Reports, 2016; PLOS ONE, 2015; JTB, 2012; PLOS ONE, 2019; PhilosTrans, 2008]. Коллективом лаборатории развивается исследовательский подход in silico, нацеленный на задачу персонализированной оценки тромботических рисков за счёт использования современных методов компьютерного моделирования.
В последнее время особое внимание уделяется изысканию возможностей оперативного вмешательства «по ходу пьесы» в наиболее быстро протекающие фазы внутрисосудистого тромбообразования [PLOS ONE, 2019; PhilosTrans, 2008].
Круг активно изучаемых систем не ограничивается системой свёртывания крови. Активно исследуются процессы массопереноса в организме человека и система клеточной сигнализации.
ПРОЕКТЫ
На оригинальной экспериментальной установке проводятся исследования систем свёртывания крови и фибринолиза. В частности, анализируются физиологические эффекты воздействия существующих фармацевтических препаратов на эти биологические системы.
Исследования по данному научному направлению были поддержаны грантами Российского фонда фундаментальных исследований:
- № 14-04-01193 (2014-2016), «Исследование влияния условий формирования тромба на его резистентность к действию фибринолитических агентов»;
- № 07-04-01523-a (2007-2009), «Исследование спонтанного тромбообразования в интенсивных потоках»;
- № 04-04-49423-a (2004-2006), «Акустические эффекты при свертывании крови в интенсивных потоках».
Подробное описание экспериментальной установки, используемых материалов и методов можно найти в статье: [Uzlova et al., Acoustic determination of early stages of intravascular blood coagulation // PhilosTrans, 2008].
В рамках настоящего проекта ведётся разработка уникального программного обеспечения и создание аппаратного комплекса, позволяющего строить персонализированные карты потенциальной тромбогенной опасности сердечно-сосудистой системы конкретных пациентов. Наличие такого рода карт потенциальной тромбогенной опасности позволит не только врачам, но и самим пациентам априори более полно и глубоко оценивать структуру актуальных рисков развития крайне опасных патологий, связанных с нарушением кровообращения. Иллюстративные видеоматериалы по проекту доступны на сайте www.in-silico.ru, на котором демонстрируются возможности математического моделирования системной гемодинамики, учитывающей явления внутрисосудистого тромбообразования. Проект призван расширить возможности персонализированной медицины за счёт использования современных методов компьютерного моделирования (в рамках подхода in silico). Ведётся разработка веб-сервиса, предназначенного для прогнозирования персонализированных рисков тромботических осложнений и для выявления зон повышенной тромбогенной опасности.
Данное направление исследований получило финансовую поддержку за счёт ряда грантов:
- грант Российского научного фонда №19-11-00260 (2019-2021), «Исследование активации тромбообразования в интенсивных течениях крови»;
- грант Российского научного фонда №14-14-00990 (2014-2016), «Математическое моделирование явлений внутрисосудистого тромбообразования в сердечно-сосудистой системе человека»;
- грант Международного научно-технического центра № 3744 (2007-2010), «Численное моделирование течения крови и явлений свертываемости в сердечно-сосудистой системе человека»;
- гранты Российского фонда фундаментальных исследований: № 99-04-48759-а (1999-2001), «Роль нестабильностей в динамике крови»; № 99-01-01145-а (1999-2001), «Математическое моделирование тромбообразования в сосудах сложной геометрии с использованием моделей неньютоновских жидкостей»; № 96-01-01306 (1996-1997), «Численное исследование неравновесных диссипативных структур в моделях тромбообразования».
В настоящее время исследовательский подход in silico активно развивается учеными и клиницистами.
ПУБЛИКАЦИИ
Сотрудниками лаборатории подготовлено свыше 50 публикаций в отечественных и зарубежных научных изданиях (полный список публикаций): Наиболее значимые публикации за последние годы:
Salikhova T.Y., Pushin D.M., Nesterenko I.V., Biryukova L.S. and Guria G.Th.
Patient specific approach to analysis of shear-induced platelet activation in haemodialysis arteriovenous fistula // PLOS ONE. 2022; 17(10):e0272342. doi:10.1371/journal.pone.0272342.
Abstract
Романец И.А., Гурия Г.Т.
Свидетельство о государственной регистрации программы для ЭВМ № 2022614698. Программа анализа и классификации топологии вейвлет-спектров, построенных для электрокардиографического сигнала / И.А. Романец, Г.Т. Гурия – Заявка № 2022610846. Дата поступления 24 января 2022 г. Зарегистрировано в Реестре программ для ЭВМ 24 марта 2022 г.
Annotation on www.fips.ru
Салихова Т., Пушин Д.М., Гурия Г.Т.
Свидетельство о государственной регистрации программы для ЭВМ № 2022611543. Программа для расчета уровня гидродинамической активации тромбоцитов в интенсивных течениях крови / Т. Салихова, Д.М. Пушин, Г.Т. Гурия – Заявка № 2021669908. Дата поступления 3 декабря 2021 г. Зарегистрировано в Реестре программ для ЭВМ 26 января 2022 г.
Annotation on www.fips.ru
Ширинли Ш.Н., Приходько И.В., Ивлев Д.А., Узлова С.Г., Гурия Г.Т.
Свидетельство о государственной регистрации программы для ЭВМ № 2022611526. Средство восстановления геометрии сосудистого русла на основании данных ультразвукового допплеровского сканирования / Ш.Н. Ширинли, И.В. Приходько, Д.А. Ивлев, С.Г. Узлова, Г.Т. Гурия – Заявка № 2021669887. Дата поступления 3 декабря 2021 г. Зарегистрировано в Реестре программ для ЭВМ 26 января 2022 г.
Annotation on www.fips.ru
Ивлев Д.А., Ширинли Ш.Н., Гурия К.Г., Узлова С.Г., Гурия Г.Т.
Свидетельство о государственной регистрации программы для ЭВМ № 2021680529. Система управления автоматической инжекцией фармакологических препаратов на основании обработки данных ультразвуковой регистрации агрегатного состояния текущей крови / Д.А. Ивлев, Ш.Н. Ширинли, К.Г. Гурия, С.Г. Узлова, Г.Т. Гурия – Заявка № 2021668872. Дата поступления 23 ноября 2021 г. Зарегистрировано в Реестре программ для ЭВМ 10 декабря 2021 г.
Annotation on www.fips.ru
Prikhodko I.V., Guria G.Th.
Dynamic Effects in Nucleation of Receptor Clusters // Entropy. 2021; 23(10):1245. doi:10.3390/e23101245.
Abstract
Pushin D.M., Salikhova T.Y., Zlobina K.E. and Guria G.Th.
Platelet activation via dynamic conformational changes of von Willebrand factor under shear // PLOS ONE. 2020; 15(6):e0234501. doi:10.1371/journal.pone.0234501.
Abstract
Сапега Т.С., Гурия Г.Т.
Анализ устойчивости системы внутриклеточной сигнализации PI3K-AKT-MTOR // Биофизика. 2020; 65(2):300-309. doi: 10.31857/S0006302920020118.
Abstract
Перевод статьи [Сапега Т.С., Гурия Г.Т. Биофизика. 2020; 65(2):300-309] на английский язык:
Sapega T.S., Guria G.Th. Stability Analysis of PI3K-Akt-mTOR Intracellular Signaling Pathway // Biophysics. 2020; 65(2):259–267. doi: 10.1134/S0006350920020207.
Ivlev D.A., Shirinli Sh.N., Guria K.G., Uzlova S.G. and Guria G.Th.
Control of fibrinolytic drug injection via real-time ultrasonic monitoring of blood coagulation // PLOS ONE. 2019; 14(2):e0211646. doi:10.1371/journal.pone.0211646.
Abstract
Ивлев Д.А., Ширинли Ш.Н., Узлова С.Г., Гурия К.Г.
Ультразвуковой мониторинг процессов свертывания и фибринолиза в интенсивных потоках крови // Биофизика. 2018; 63(4):803-811. doi: 10.1134/S0006302918040178.
Abstract
Перевод статьи [Ивлев Д.А. с соавт. Биофизика. 2018; 63(4):803-811] на английский язык:
Ivlev D.A., Shirinli Sh.N., Uzlova S.G., Guria K.G. Ultrasonic monitoring of coagulation and fibrinolysis in intensive blood flows // Biophysics. 2018; 63(4):637-643. doi: 10.1134/S0006350918040085.
Rukhlenko O.S., Guria G.T., Vorobiev A.I.
On the chemotherapeutic agents localization in tissue by means of snake venoms // Medical Hypotheses. 2017; 104:89-92. doi:10.1016/j.mehy.2017.05.025.
Abstract
Zlobina K.E., Guria G.Th.
Platelet activation risk index as a prognostic thrombosis indicator // Scientific Reports. 2016; 6:30508. doi:10.1038/srep30508.
Abstract
ФИНАНСИРОВАНИЕ
Исследования лаборатории получили финансовую поддержку по грантам от Российского фонда фундаментальных исследований (РФФИ), Международного научно-технического центра (МНТЦ), Российского научного фонда (РНФ).
СОТРУДНИКИ
Узлова Светлана Геннадьевна — старший научный сотрудник, к.б.н.
Романец Илья Александрович — научный сотрудник, к.б.н.
Ивлев Дмитрий Андреевич — научный сотрудник, к.ф.-м.н.
Пушин Денис Михайлович — научный сотрудник.
Горбатенко Александр Сергеевич — научный сотрудник.
Салихова Татьяна Юрьевна — стажер-исследователь.
Пономарев Илья Александрович — специалист.
Приходько Иван Владимирович — стажер-исследователь.
Олиференко Михаил Юрьевич — старший лаборант.
Старший научный сотрудник, к.б.н. Узлова Светлана Геннадьевна
Научный сотрудник, к.б.н. Романец Илья Александрович
Научный сотрудник, к.ф.-м.н. Ивлев Дмитрий Андреевич
Научный сотрудник Пушин Денис Михайлович
Научный сотрудник Горбатенко Александр Сергеевич
Стажер-исследователь Салихова Татьяна Юрьевна
Специалист Пономарев Илья Александрович
Стажер-исследователь Приходько Иван Владимирович
Старший лаборант Олиференко Михаил Юрьевич
Проведение экспериментов с кровью
