Регистрация / Вход
Прислать материал

Разработка электрооптических систем детекции клеток микроорганизмов, экспрессного мониторинга их морфометрических характеристик и физиологических параметров.

Стадии проекта
Предложение принято
Конкурс завершен
Выполнение этапа проекта
Проект
02.434.11.3011

Разработка электрооптических систем детекции клеток микроорганизмов, экспрессного мониторинга их морфометрических характеристик и физиологических параметров – фазы жизненного цикла, метаболического статуса и пр., основанных на оптической детекции эффектов поляризуемости клеток при действии на них электрического зондирующего поля.

Соисполнители

Организация
НТУ "ИТЦ"

Этапы проекта

1
01.04.2005 - 31.08.2005
1.1 Анализ научно-технической литературы.
1.2 Проведение патентных исследований по ГОСТ 15.011-96.1.3 Формулирование возможных направлений решения задач, поставленных в ТЗ НИР, и их сравнительная оценка.
1.4 Выбор и обоснование принятого направления исследований и способов решения поставленных задач.
1.5 Сопоставление ожидаемых показателей новой продукции после внедрения результатов НИР с существующими показателями изделий-аналогов.
1.6 Расчет ориентировочной экономической эффективности от внедрения новой продукции.
1.7 Разработка общей методики проведения исследований.
1.8. Разработка устройства для оптической детекции клеток и микроорганизмов.
1.9. Разработка компьютерной программы для измерения характеристик клеток и микроорганизмов.
Развернуть
2
01.09.2005 - 09.12.2005
В результате проведенной работы созданы:
- макет лабораторной установки электрооптической системы детекции клеток. Уста-новка потенциально позволяет измерять более 40 характеристик клеток,
- макет измерительной камеры, которая позволяет вести оптическую регистрации пове-дения клеток, в неоднородном переменном и однородном постоянном электрическом поле, измерять морфометрические и денситометрические характеристики клеток в процессе их развития и взаимодействия с электрическими полями,
- разработан пакет компьютерных программ для детекции клеток, измерения и расчета более 40 характеристик клеток.
Заложенные в основу работы лабораторной установки принципы и технические приемы (микроскопия клеток при их взаимодействии с электрическим полем в широком частотном диапа-зоне, видеозапись, передача изображения в компьютер, обнаружение, подсчет, измерение и клас-сификация клеток) являются универсальными для анализа микрообъектов любой природы. Данное обстоятельство является одним из основных их достоинств, которые определили выбор способа решения поставленных задач.
Указанный подход будет характеризоваться высокой чувствительностью и простотой в экс-плуатации. Он послужат также базой нового технологического направления, связанного с разра-боткой высокочувствительных приборов для детекции клеток.
Развернуть
3
01.01.2006 - 30.06.2006
1. Проведены необходимые расчеты, и математическое моделирование процессов взаимодействия клеток микроорганизмов с неоднородным переменным электрическим полем.
2. Подготовлен макет прибора для пробоотбора бактериальных агентов.
3. Изготовлены макеты измерительной ячейки, проведены эксперименты с различными ячейками и обработаны данные экспериментов..
4. Сопоставлены результаты экспериментов с результатами расчетов и математического моделирования.
5. Разработан макет прибора для быстрого обнаружения бактериальных агентов во внешней среде.
6. Проведены тестирование и доработка макета прибора для быстрого обнаружения бактериальных агентов во внешней среде.
По результатам работ подана заявка на российский патент и подготовлена и опубликована статья в электронном виде на сайте ФЦНТП.
Работа по третьему этапу выполнена в полном объеме.
Развернуть
4
01.07.2006 - 31.10.2006
Научная новизна данной работы заключается в следующем:
- впервые разработана лабораторная установка, которая соединила в себе одновременно методы цитоморфометрии, денситометрии и диэлектрофореза, а также отбора проб БА непосредственно из воздуха.
  - впервые с помощью специализированной программы проведен анализ образов БА, а также проведены измерения характеристик динамики их поведения (скорости поступательного движения, амплитуды деформации) в НПЭП;
- впервые одновременно проведены измерения 19 параметров БА.
В результате проведенной работы созданы:
- математический алгоритм измерения жесткости, вязкости клеток переменном электрическом поле.
- электрическая модель клетки в переменном электрическом поле.
- лабораторный макет прибора быстрого обнаружения бактериальных, агентов во внешней среде.
- разработана и апробирована методика измерения параметров клетки на эритроцитах человека.
ЭОСД может быть положена в основу нового направления производства измерительных приборов для проведения анализа и детекции клеток в области биологии, медицины, вирусологии, ветеринарии и т д.
Развернуть

Программа

Программа "Исследования и разработки по приоритетным направлениям развития науки и техники" на 2002-2006 годы

Программное мероприятие

1.2 Проблемно-ориентированные поисковые исследования фундаментального характера
Продолжительность работ
2007, 5 мес.
Бюджетные средства
1,2 млн
профинансировано
Продолжительность работ
2005, 5 мес.
Бюджетные средства
4,8 млн
Организация
ИЭФБ РАН
профинансировано
Тема
Разработка электрооптических систем детекции клеток микроорганизмов, экспрессного мониторинга их морфометрических характеристик и физиологических параметров
Продолжительность работ
2005 - 2006, 23 мес.
Бюджетные средства
6 млн
Количество заявок
3
Тема
Электрохимические системы для специфической детекции микробных клеток и токсичных соединений
Продолжительность работ
2005 - 2006, 23 мес.
Бюджетные средства
5 млн
Количество заявок
3
Тема
Разработка метода выделения минорных популяций циркулирующих в крови эукариотических клеток (онкоспецифических и клеток плода), основанного на использовании линейки микроканальных кремниевых матриц в качестве прецизионных размер-селективных фильтров.
Продолжительность работ
2008 - 2009, 17 мес.
Бюджетные средства
7,8 млн
Количество заявок
2
Тема
Разработка аппаратно-программных комплексов с оптической детекцией для биомедицины
Продолжительность работ
2017 - 2018, 14 мес.
Бюджетные средства
87 млн
Количество заявок
4
Тема
Развитие методологии метаболической инженерии промышленных микроорганизмов
Продолжительность работ
2013, 7 мес.
Бюджетные средства
40 млн
Количество заявок
6