наверх
  • 15 недель

    длительность курса

  • 3 зачётных единицы

    для зачета в своем вузе

О курсе

Цель данного курса лекций заключается в изучении слушателями базовых понятий современной медицинской биофизики: биофизики, биохимии и нанобиотехнологии, её основных достижений в связи с проблемами современной молекулярной патофизиологии. Будут рассмотрены основы молекулярных процессов, методов и методологических подходов, реализуемых в современной медицинской биофизике и нанобиотехнологии. Студенты узнают, что такое ионные каналы, ионные транспортеры, насосы, свободно-радикальные процессы, а также как используются современные методы медицинской биофизики для диагностики различных заболеваний (ишемия, атеросклероз, онкология и др.).

Курс состоит из пяти блоков. Первый блок посвящён изучению структуры и функциональной роли ионных каналов в формировании возбуждения при патологии. Во втором блоке даётся описание молекулярной структуры и роли ионных переносчиков в системных заболеваниях человека и животных. Третий блок посвящён роли активного транспорта ионов, ферментов и ионных АТФаз в формировании патологии. В четвёртом блоке обсуждается важная роль свободно-радикальных процессов при патологии и действии антропогенных факторов. Пятый блок даёт ответы на вопросы внедрения современных физических методов в диагностику ряда патологий.
Курс ориентирован на магистров и аспирантов биологических и медицинских специальностей.

 

Формат

Форма обучения заочная (дистанционная). Еженедельные занятия будут включать просмотр тематических видеолекций и выполнение тестовых заданий с автоматизированной проверкой результатов. Важным элементом изучения дисциплины является написание творческих работ в формате сочинения-рассуждения по заданным темам, которое должно содержать полные, развёрнутые ответы, подкреплённые примерами из лекций и/или личного опыта, знаний или наблюдений.

Требования

Курс рассчитан на магистров и аспирантов, владеющих основами физики, химии и биологии в объёме стандартов обучения на биологических и медицинских факультетах высших учебных заведений, а также преподавателей вузов и школ.

Программа курса

Раздел 1. Представлены современные методы и оригинальные результаты, характеризующие важную роль потенциал-зависимых и лиганд-оперируемых ионных каналов в формировании возбуждения клетки, генерации потенциалов действия в норме и при патологии. Анализ ионных токов, активности каналов и состояния мембраны при проведении возбудимой клеткой серии импульсов. Роль следовых потенциалов. Активация ритмоводителей в нейронах при термо-, хемо- и механостимуляции.

Раздел 2. Представлена молекулярно-биологическая и функциональная классификация ионных переносчиков. Обсуждается термодинамика и кинетика ионных переносчиков, а также их физиологическое значение. Анализируется универсальная роль натрий-калий-хлор-котранспорта как регулятора сосудистого тонуса, переносчиков нейротрансмиттеров и их рецепторов в клетках нервной системы, роль хлор-сопряжённых транспортеров в функционировании нейронов и слухового аппарата и в патогенезе гипертонической болезни.

Раздел 3. Мембранный насос — транспортная АТФаза: классификация мембранных АТФаз (АТФазы Р-типа, V(F)-типа, АBC-типа), их локализация и функции. Рассмотрена структура АТФаз Р-типа, их эволюция, механизм функционирования на примере Na, K-АТФазы, значение кардиотонических стероидов в развитии патологий. Обсуждается роль малоизвестных АТРаз Р-типа в развитии патологии (болезнь Коновалова-Вильямса). Н, K-АТРазы, их разнообразие и роль в секреции соляной кислоты в желудке, лекарственные препараты — ингибиторы Н, K-АТРазы и их участие в лечении заболеваний желудочно-кишечного тракта. Cа-АТРаза эндоплазматического ретикулума, структура и механизм функционирования, её роль в физиологии и патологии. Функции АТФаз АВС-типа: устойчивость к лекарственным препаратам. АТФазы V-типа: сравнение с АТФазами F-типа, структура, функции, распределение фермента в клетке и патологии. АТФазы V-типа: роль фермента в развитии остеопороза, формировании метастазов, развитии иммунного ответа лимфоцитов.

Раздел 4. Свободно-радикальные процессы при патологии. Роль активных форм кислорода. Цепные реакции. Антиокислительный статус: ферменты и основные антиоксиданты. Роль супероксиддисмутазы и каталазы при патологии сердечно-сосудистой системы, онкологии и гормональных сдвигах.

Раздел 5. Современные методологии и методы медицинской биофизики. Оптическая когерентная томография (ОКТ): применение и принцип. Применения новой модификации ОКТ, кросс-поляризационной ОКТ для качественной и количественной оценки состояния основных структурных компонентов атеросклеротической бляшки и выявления среди них нестабильных («уязвимых») бляшек. Применение ОКТ изображения бляшек, разработка и применение новых способов количественной оценки рассеивающих и поляризационных характеристик тканей кожи. Методы спектроскопии комбинационного рассеяния, пикосекундной флуориметрии, атомно-силовой микроскопии, конфокальной микроскопии, а также рассеяния наноразмерных комплексов и регистрации активности ферментов (натриевый насос). Наноплазмоника и СЕРС в биомедицинских исследованиях.

Результаты обучения

В результате изучения данного курса слушатели должны:

  • получить представление о медицинской биофизике как науке, об особенностях объекта исследования, методологии и дизайне проведения эксперимента;
  • выучить базовые понятия биофизики, биохимии и патофизиологии, уметь анализировать результаты современных достижений молекулярной биологии в области биомедицинских исследований;
  • освоить принципы и методологию использования физико-химических подходов в биомедицине и нанобиотехнологии;
  • получить представление об основных молекулярных процессах при патологии, действии антропогенных факторов и стрессе.

 

Направления подготовки

06.00.00 Биологические науки

Максимов Георгий Владимирович

Доктор биологических наук, профессор МГУ имени М.В. Ломоносова
Должность: профессор кафедры биофизики биологического факультета МГУ имени М.В.Ломоносова

Орлов Сергей Николаевич

Доктор биологических наук, профессор
Должность: профессор биологического факультета МГУ имени М.В.Ломоносова

Лопина Ольга Дмитриевна

Доктор биологических наук, профессор
Должность: ведущий научный сотрудник биологического факультета МГУ имени М.В.Ломоносова

Попова Татьяна Николаевна

Доктор биологических наук, профессор
Должность: заведующий кафедрой медицинской биохимии биологического факультета Воронежского государственного университета

Гладкова Наталья Дорофеевна

Доктор медицинских наук, профессор
Должность: заместитель директора по науке НИИ 
биомедицинских технологий, зав. лабораторией изучения оптической структуры биотканей НИИ Биомедицинских технологий, Нижний Новгород

Сертификат

По данному курсу возможно получение сертификата.

Стоимость прохождения процедур оценки результатов обучения с идентификацией личности - 1800 Р.

Похожие курсы