Нанотехнологии в химии и биологии

Нанотехнологии в химии и биологии
29.09.2020

Настоящий видеокурс включает лекции ведущих ученых в области нанохимии и наноматериалов в области современной химии, медицины, биологии

 
Курс носит общепрофильный характер и предназначен для школьников, а также учителей и преподавателей, занимающихся подготовкой школьников к участию во Всероссийской олимпиаде "Нанотехнологии - прорыв в будущее!". Видеокурс состоит из трех частей и включает блоки по нанохимии, нанотехнологии в биологии и медицине, сенсорике. Материалы курса размещены на видеоканале Олимпиады. Для консультаций по курсу рекомендуется использовать группы Олимпиады ВКонтакте или Фейсбуке
 

Часть 1. Нанохимия

 
Лекция 1. Нанотехнологии - миф или уже реальность?

Лектор - доктор химических наук, член-корреспондент РАН, заместитель декана факультета наук о материалах МГУ, заведующий лабораторией неорганического материаловедения химического факультета МГУ Евгений Алексеевич Гудилин. Обзор статус кво в области нанотехнологий и наноматериалов для школьников.

 

Лекция 2. Глобальные вызовы в современной науке и образовании.

Лектор - доктор химических наук, член-кореспондент РАН, вице-президент Российского химического общества Ю.Г.Горбунова (ИОНХ и ИФХЭ РАН).

 

 

Лекция 3. Периодическая таблица элементов Д.И.Менделеева и наномир. Часть 1. Основные понятия.

Лектор - доктор химических наук, член-кореспондент РАН, зам. декана ФНМ МГУ, профессор химического факультета МГУ Е.А.Гудилин.

 

 

Лекция 4. Периодическая таблица элементов Д.И.Менделеева и наномир. Часть 2. Идея. Энергетика. s-, p- элементы.

Лектор - доктор химических наук, член-кореспондент РАН, зам. декана ФНМ МГУ, профессор химического факультета МГУ Е.А.Гудилин.

 

 

Лекция 5. Периодическая таблица элементов Д.И.Менделеева и наномир. Часть 3. Магнетизм. Свет. d-, f- элементы. 

Лектор - доктор химических наук, член-кореспондент РАН, зам. декана ФНМ МГУ, профессор химического факультета МГУ Е.А.Гудилин.

 

 

Лекция 6. Радиохимия вчера, сегодня, завтра... (актиниды)

Лектор - доктор химических наук, член-корреспондент РАН, профессор, декан химического факультета МГУ С.Н.Калмыков.

 

 

Лекция 7. Наноматериалы для атомной энергетики (актиниды)

Лектор - Иван Гундарович Тананаев (Дальневосточный Федеральный Университет) - ведущий специалист в области ядерной энергетики и радиоэкологии, профессор, доктор химический наук, член-корреспондент РАН. В лекции даются основы понятия "наноматериал" и проводится уникальный обзор основных типов наноматериалов и методов их использования для развития всех элементов ядерной промышленности в Российской Федерации с точки зрения специалистов, непосредственно вовлеченных в проблему.

 

 

Лекция 8. Углеродные наноматериалы с точки зрения школьной программы. 

Лектор - доктор химических наук, профессор химического факультета МГУ М.В.Коробов.

 

 

Лекция 9. Комплексные иодиды и полииодиды Bi(III): от структурного разнообразия до материалов фотовольтаики. 

Лектор - Андрей Владимирович Шевельков, профессор, заведующий кафедрой неорганической химии химического факультета МГУ имени М.В.Ломоносова

 

Лекция 10. История нанотехнологий. 

Лектор - кандидат химических наук, доцент химического факультета МГУ А.А.Дроздов.

  

 

Лекция 11. Окрашивание стекол наночастицами.

Лектор - кандидат химических наук, доцент химического факультета МГУ имени М.В.Ломоносова Андрей Анатольевич Дроздов. Историко-популярная экспериментально-научная лекция о причинах возникновении окраски и управлении ею в стеклах с использованием наночастиц различного состава.

Часть 2. Нанотехнологии в биологии и медицине

Лекция 12. Принципы регуляции и передачи сигнала в организмах. 

Лектор - Александр Кириллович Гладилин, д.х.н., профессор химического факультета, зам. директора Университетской Гимназии МГУ. Основные стадии, интермедиаты и ферменты процессов, протекающих в организмах, особенно, относящихся к первичному метаболизму, надежно установлены во второй половине прошлого века. Тем не менее, живая природа таит еще много загадок. В настоящее время основное внимание исследователей приковано к механизмам передачи сигнала и регуляции сложных биохимических процессов. Современное состояние данной области исследования рассмотрено в рамках лекции.

 

Лекция 13. Супрамолекулярные системы в химии и живой природе. 

Лектор - доктор химических наук, член-кореспондент РАН, вице-президент Российского химического общества Ю.Г.Горбунова (ИОНХ и ИФХЭ РАН). 

 

Лекция 14. Умные ЖК-полимеры. 

Лектор - Алексей Юрьевич Бобровский, д.х.н., гл.н.с. кафедры высокомолекулярных соединений химического факультета МГУ имени М.В.Ломоносова.

 

Лекция 15. Перспективы использования магнитных наночастиц в медицине.

Лектор - Абакумов Максим Артемович - кандидат химических наук, доцент кафедры медицинских нанобиотехнологий ФГАОУ ВО РНИМУ им. Н.И,Пирогова Минздрава России и заведующий лабораторией "Биомедициснкие наноматериалы" НИТУ "МИСиС". Основные направления научной деятельности: синтез и характеристика магнитных наночастиц, противоопухолевая терапия, диагностика, доставка лекарств. Лекция  посвящена применению магнитных наночастиц в медицинских целях. Кратко разобраны особенности развития опухолей и перспективы применения наноструктурированных носителей для доставки лекарств. Рассмотрены основные методы синтеза магнитных наночастицы и их применения в качестве контрастных средств для МРТ, доставки противоопухолевых препаратов и для магнитной гипертермии.

 

Лекция 16. Наноматериалы - и яд, и лекарство.

Лектор - Кирилл Сергеевич Голохваст - член-корреспондент РАО, профессор РАН, заместитель директора по научной работе Всероссийского института генетических ресурсов растений, профессор кафедры безопасности жизнедеятельности в техносфере и научный руководитель НОЦ нанотехнологии Инженерной школы ДВФУ, ведущий научный сотрудник лаборатории охраны животных Тихоокеанского института географии ДВО РАН, старший научный сотрудник лаборатории медицинской экологии и рекреационных ресурсов НИИ медицинской климатологии и восстановительного лечения (ВФ ДНЦ ФПД). Лекция посвящена анализу как токсических, так и терапевтических свойств наноматериалов (нанотоксикологии и наномедицине), закономерностям, которые вызывают негативные и позитивные эффекты, экологическим аспектам нанотехнологий.

 

Часть 3. Сенсорика и неинвазивные методы анализа

Лекция 17. Оптические сенсорные системы для определения маркеров нейромедиаторного обмена - катехоламинов: от простого к сложному.

Лектор - Ирина Анатольевна Веселова, к.х.н., доцент кафедры аналитической химии химического факультета МГУ. Метаболизм катехоламинов составляет основу нервной медиации, как периферической, так и центральной нервной системы. В связи с тем, что количество катехоламинов и их метаболитов в норме и при патологии меняется, это позволяет их использовать в качестве диагностических маркеров, как при проведении фундаментальных исследований, так и в клинической медицинской практике. Катехоламины, такие как дофамин, адреналин, норадреналин являются биологически активными веществами, участвующими в регуляции нервной деятельности, сердечно-сосудистой системы, системы липопероксидации, в энергетическом обмене и сократительной способности миокарда, в микроциркуляции и снабжении тканей кислородом, в регуляции эмбриогенеза. Авторами работы создаются новые распознающие пленочные сенсорные покрытия для высокочувствительного, селективного и экспрессного определения маркеров нейромедиаторного обмена оптическими методами: спектрофотометрии, флуоресценции и гигантского комбинационного рассеяния в лекарственных препаратах, биологических жидкостях, клетках.

 

Лекция 18. Люминесценция

Лектор - доктор химических наук, старший научный сотрудник химического факультета МГУ, выпускник факультета наук о материалах МГУ Валентина Владимировна Уточникова. В лекции красиво и доступно, в картинках рассказано школьникам простым человеческим языком о люминесценции вообще, биолюминесценции, биовизуализации, электролюминесценции в устройствах отображения информации, о защите документов и многом другом.

 

 

Лекция 19. Люминесценция на марше. 

Лектор - доктор химических наук, старший научный сотрудник химического факультета МГУ В.В.Уточникова.

 

Лекция 20. Люминесцентные материалы: не только красиво, но и полезно.

Лектор - Валентина Владимировна Уточникова, д.х.н., Московский государственный университет имени М.В.Ломоносова

 

Лекция 21.  Исследование свойств биомакромолекул в клетках и тканях с использованием спектроскопий комбинационного и гигантского комбинационного рассеяния.

Лектор - ведущий научный сотрудник кафедры биофизики биологического факультета МГУ, кандидат биологических наук Надежда Александровна Браже. В лекции представлен обзор уникальных данных по использования современных оптических методов анализа для изучения поведения тканей, клеток и клеточных органел, в том числе с использование наноструктур и наноматериалов. В простой и строгой форме рассматриваются основы методов и объясняются особенности их использования в биологии.

 

 

Лекция 22. Сенсоры на основе полупроводниковых материалов. 

Лектор - доктор химических наук, профессор химического факультета МГУ М.Н.Румянцева.

 

В основе всех материалов лежат оригинальные лекции ученых, посвященные вопросам использования наноматериалов и нанотехнологий в химии, биологии и медицине. Использование в коммерческих целях и скачивание файлов запрещено. При использовании лекций в некоммерческих целях обязательна ссылка на название лекции, автора и гиперссылка на исходный материал. Все лекции разработаны в рамках проведения серии Всероссийских олимпиад "Нанотехнологии - прорыв в будущее!" по заданию Фонда Инфраструктурных и Образовательных Программ (группа РОСНАНО)