Поддержка и развитие центра коллективного пользования научным оборудованием «Научный парк СПбГУ» для обеспечения реализации приоритетов научно-технического развития

  • Tolstoi, Petr (PI)
  • Гиндин, Владимир Александрович (CoI)
  • Смирнов, Сергей Николаевич (CoI)
  • Иванов, Александр Юльевич (CoI)
  • Вовк, Михаил Андреевич (CoI)

Project: Grant fulfilmentTotal grant fulfilment

Project Details

Description

Проблематика и актуальность. ЦКП «Научный парк СПбГУ» используется целым рядом научных групп, работающих в междисциплинарных смежных областях, связанных с созданием новых биомедицинских препаратов на основе металлоорганических и органических соединений и изучением кинетики их реакций связывания с био-мишенями. За последние годы имеющееся оснащение ЦКП привело к резкому росту числа публикаций на эту тему и к выполнению новых проектов, которые ранее даже не рассматривались из-за отсутствия приборной базы. В результате бурного развития биомедицинской тематики к оборудованию ЦКП - в частности к спектрометрам ядерного магнитного резонанса (ЯМР) - предъявляются все более высокие требования. В настоящий данный момент имеющаяся приборная база уже является ограничением для развития новых проектов в области химии металлокомплексов, изучением их взаимодействия с биообъектами и созданием современных средств нацеленной доставки фармпрепаратов. Так, невозможно выполнение работ, связанных с длительными (в том числе многодневными) ЯМР-экспериментами с биообразцами, с работой при низких концентрациях биологических субстратов и с накоплением спектральных данных от металлоцентров в составе элементоорганических соединений. Кроме того, невозможно выполнение проектов по измерению прямой аффинности как малых органических соединений, так и наноагрегатов к биомишеням. Всё это означает, что не удается решать многие задачи химической биологии и биомедицины (в плане поиска лекарственных кандидатов и средств их направленной доставки). Невозможность выполнения таких исследований существенно ограничивает возможность участия научных групп СПбГУ и других организаций в этой бурно развивающейся области.
Предпосылки для реализации проекта. В ЦКП «Научный парк СПбГУ» установлены три современных спектрометра ЯМР для исследования жидкостей и растворов. На этих спектрометрах за последний год было выполнено более 30155 заявок внешних пользователей, в том числе по 14-ти хозяйственным договорам с коммерческими структурами. Заинтересованность внешних пользователей в использовании данного оборудования крайне высока и постоянно растет. В результате, загруженность спектрометров достигла предела: приборы работают 100% времени (круглые сутки, включая выходные и праздничные дни) и дополнительные исследования, особенно длительные, стали невозможны. Некоторые исследования невозможны также в силу ограниченности набора датчиков. Наконец, сказывается моральное и физическое устаревание оборудования. Хотя на настоящий момент комплектация ЦКП исследовательским оборудованием в области спектроскопии магнитного резонанса является лучшей в Северо-Западном регионе России, дальнейшее развитие ЦКП упирается в невозможность выполнять проекты, связанные с длительными исследованиями кинетики био-реакций, исследования при низкой концентрации регистрируемых веществ или пи низкой чувствительности регистрируемых ядер, спектральные исследования металлоцентров в составе элементоорганических соединений и т.п.
Пути решения. В проекте предлагается закупить выделенный специально для решения всех вышеперечисленных задач высокочувствительный спектрометр ЯМР с рабочей частотой 500 МГц в комплекте с криодатчиком. Криодатчик, приемная катушка которого охлаждается жидким азотом, имеет уменьшенные тепловые электрические помехи, что увеличивает его чувствительность в 2.5-3 раза по сравнению с обычными датчиками. Спектрометр, выделенный для проведения работ по заявленной теме проекта и не загруженный большим потоком краткосрочных «рутинных» измерений, позволит проводить длительные (в т.ч. многодневные) накопления спектров. Закупаемое оборудование позволят ЦКП работать по заявкам внешних пользователей по ранее недоступным проектам. Помимо исследований по основной теме проекта, высокая чувствительность прибора позволит выполнять на нем и другие работы, в том числе поисковые и междисциплинарные, связанные с необходимостью получать спектры ЯМР высокого качества. В частности, 20% загрузки приобретаемого оборудования планируется обеспечить путем переноса с перегруженных спектрометров работ по межвузовским, в т.ч. межрегиональным, соглашениям (в области спектроскопии ЯМР таких соглашений на данный момент насчитывается 17).
Выбор оборудования. Выбор оборудования определяется поставленными в проекте целями. Необходимый набор характеристик (спектрометр с высокопольным сверхпроводящим магнитом, укомплектованный криодатчиком) имеется у оборудования единственного производителя, фирмы «Bruker». Остальные спектрометры ЯМР, установленные в ЦКП, также изготовлены этой фирмой, что должно облегчить техническое обслуживание, замену комплектующих, а также обучение персонала.
Acronymfcpir_2019
StatusFinished
Effective start/end date8/11/1930/09/20