Дополнительные научные формирования

На главную страницу


Отдел криопротекторов
Научные сотрудники отдела:

Руководит отделом доктор медицинских наук, старший научный сотрудник Антонина Михайловна Компаниец.
Основное направление научных исследований отдела - системное изучение криопротекторов, поиск, прогнозирование и создание новых криозащитных соединений. Используется подход, заключающийся в исследовании гомологичных рядов веществ - полиолов, амидов и их производных, продуктов направленного синтеза; установлении характера взаимосвязи между криозащитной активностью, цитотоксичностью, токсичностью соединений с одной стороны и их химической структурой и физико-химическими свойствами - с другой.

Руководитель отдела:
доктор
биологических наук,
ст. науч. сотр.
Антонина Михайловна
Компаниец

Для прогнозирования криопротекторной активности химических соединений были предложены методы их первичного скрининга, основанные на исследовании и математическом моделировании зависимости "криопротекторная активность - структура вещества" с применением регрессионного и корреляционного методов анализа.

В работе отдела реализуется один из путей создания новых криопротекторов - химическая модификация известных соединений. В качестве основного метода направленного синтеза полимерных веществ с предполагаемой криозащитной активностью в отделе применяется оксиалкилирование соединений в рядах полиолов и амидов, которое, как известно, влияет на гидрофильно-гидрофобный баланс молекулы и её основность. Исходными мономерами для оксиэтилирования служат известные криопротекторы этиленгликоль и глицерин, представляющие класс полиолов. Молекулы криопротекторов-полиолов (амино-, имино-, галоид-, алкилпроизводные), модифицированные различной природы заместителями, при выборе надлежащих условий оксиалкилирования дают возможность получать замещенные аналоги рядов полиэтиленоксида и глицерина.

Значительное место в тематике отдела занимает направление, связанное с исследованиями особенностей фазовых превращений и способов управления ими в сложных криобиологических системах, влияния на эти процессы криопротекторов, мембранотропных, биологически активных соединений, которые в целом представляют собой многокомпонентные криозащитные среды (криоконсерванты), позволяющие оптимизировать технологию низкотемпературного консервирования различных клеточных суспензий и тканей.

В результате выполненных исследований в пределах этой тематики получены новые данные относительно механизма и метода управления рекристаллизационными процессами типа "кристалл-кристалл", "стеклофаза-кристалл", ("витрификация-девитрификация") в средах с различными криопротекторами, добавками углеводов, белков, поверхностно-активных веществ и других компонентов. Отмечена важная роль в процессах кристаллообразования явлений начального переохлаждения биологических систем, отражающихся на эффективности криоконсервирования конкретных биологических объектов. Разработаны способы и приемы управления началом процесса фазового перехода вода-лед, которые успешно использованы при низкотемпературном консервировании тромбоцитов человека, спермы птиц, рыб и др.

Долгосрочное направление работы отдела - низкотемпературное консервирование клеток крови ( эритроциты, тромбоциты). Разрабатываются подходы к созданию метода криоконсервирования эритроцитов с криопротектором, не требующим удаления из клеточной суспензии перед трансфузией. Совместно с отделом криобиофизики института разработан метод криоконсервирования эритроцитов с 1,2-пропандиолом (криоконсервант "Пропандиосахароль"), который по эффективности не только не уступает, но и превосходит известные методы криоконсервирования эритроцитов с глицерином. Метод прошел широкую клиническую апробацию и применяется в криобанках стран СНГ. Огромное внимание уделяется разработке метода криоконсервирования тромбоцитов человека для клинической практики.

В отделе проводится изучение влияния различных криопротекторов на физиологические параметры организма животных и объекты растительного происхождения. Так, установлена способность ряда веществ снижать динамическую вязкость плазмы и цельной крови при нормотермии и гипотермии теплокровных животных, нормализовать водно-солевой баланс при отеке-набухании головного мозга, вызванном черепно-мозговой травмой травматического и холодового происхождения и т.д. На основании проведенных исследований создан оригинальный лечебный препарат - осмодиуретик, который лишен побочного эффекта "рикошета", свойственного многим известным осмодиуретическим средствам . Препарат прошел широкую клиническую апробацию в ведущих клиниках России, Украины и стран СНГ, получил высокую положительную оценку независимых экспертов и рекомендован для применения в медицинской практике.

В отделе исследуются композиции, содержащие криопротекторы и биологически активные соединения, предназначенные для повышения резистентности теплокровных животных к глубокому охлаждению.

В результате многолетних исследований была обоснована возможность и целесообразность использования криопротекторов в качестве средств, повышающих устойчивость растений к низким температурам (морозо- и зимостойкость), установлено стимулирующее действие некоторых криопротекторов на всхожесть и ростовые качества семян, вегетирующие формы многих сельскохозяйственных культур, а также их свойство способствовать сохранению качества фруктов при длительном хранении. Разработаны и запатентованы комплексные препараты ("Дорсай", "Юпитер", "Марс-У"), способствующие повышению устойчивости многих сельскохозяйственных растений к действию экстремальных природных факторов (заморозки, засуха).

Одно из направлений работы отдела - создание методов криоконсервирования меристем, семян, пыльцы различных растений с целью сохранения их генофонда. Разработаны эффективные методы криоконсервирования семян пшеницы, кукурузы, сои, меристем винограда, картофеля.


Украина, 61016, Харьков, ул. Переяславская 23,
Институт проблем криобиологии и криомедицины НАН Украины
Тел: +38 (057) 373-41-43,   373-38-07,   373-30-39;     Факс: +38 (057) 373-59-52
E-mail: cryo@online.kharkov.ua