При поддержке:

Инжиниринговый центр в области промышленных и сельскохозяйственных биотехнологий

Перейти на сайт

Запланированное на 2025 год открытие центра позволит решать научно-производственные задачи в области промышленной и сельскохозяйственной биотехнологии

Проект призван достичь значительного прогресса или полностью решить целый ряд проблем, лежащих в совершенно разных полоскостях – (а) ветеринарной, (б) научнобиотехнологической, (с) экологической, а также (д) экономическо-стратегической. • (а) ветеринарная проблематика В ветеринарной и гуманитарной медицине недостаток высокотехнологичных перевязочных средств и имплантатов остается нерешенной проблемой на протяжении многих десятилетий. Имеющиеся в арсенале хирурга перевязочные средства не учитывают этиологию раны и не адаптированы под фазы раневого процесса, зачастую смена раневых покрытий приводит к дополнительной травматизации из-за нарушения образовывающегося эпителиального слоя, наряду с этим фиксация раневых покрытий требует применения дополнительных фиксирующих повязок, которые в ряде случаев приводят к нарушению крово- и лимфатока. Второй составляющей проблематики является недостаток имплантатов способных интегрироваться с органами и тканями, выполнять функцию травмированных сегментов и обладать различным индексом биодеградации. Разработка полисахаридного матрикса, на основе которого можно создавать новейшие перевязочные средства, раневые покрытия, имплантаты с заранее прогнозируемыми качествами и свойствами, призвана решить эти проблемы и обеспечить отечественный рынок высокотехнологическими, а в ряде случает персонифицированными средствами. • (б) научно-биотехнологическая проблематика В настоящий момент существует потребность в преодолении существующего разрыва между знаниями, полученными в исследовательских лабораториях, и потребностями промышленного производства. С одной стороны, бактериальная целлюлоза - это давно известный природный биополимер, который вырабатывается некоторыми бактериями в качестве механизма самозащиты в виде экзополисахарида. Многие этапы биосинтеза бактериальной целлюлозы уже довольно хорошо изучены. Различные бактерии, в том числе модельные организмы Escherichia coli и Salmonella entericа, некоторые растительные патогены Dickeyadadantii, Erwiniachrysanthemi, трансформирующие клетки растений Agrobacterium tumefaciens, почвенные бактерии Burkholderia spp. и Pseudomonas putida и уксуснокислые бактерии, синтезируют бактериальную целлюлозу. Среди уксуснокислых бактерий как продуцентов БЦ сообщалось о различных родах, включая Acetobacter, Gluconacetobacter и Kamagataeibacter. Для биосинтеза бактериальной целлюлозы активно изучались виды Gluconacetobacter, и их рассматривали в качестве модельного организма. С другой стороны, биосинтез бактериальной целлюлозы представляет собой ещё не до конца понятный, многофакторно-регулируемый процесс, который включает в себя различные индивидуальные ферменты, участвующие в синтезе и каталитические комплексы. Необходимо еще достигнуть большего понимания, а значит и лучшего контроля в отношении регуляторных белков, состава питательных сред и условий биосинтеза. Поскольку выход и свойства БЦ зависят от выбора используемого бактериального штамма, для увеличения биосинтеза БЦ и улучшения ее структурных характеристик стратегически важным является поиск новых и модификация существующих штаммов. В этом отношении, необходимо продолжать исследования вовлеченных геномных последовательностей, что даст ценную информацию для глубокого понимания процесса биосинтеза бактериальной целлюлозы и разработки экономически эффективного процесса. • (с) экологичесая проблематика Несмотря на безусловный прогресс в биотехнологии утилизации сельскохозяйственных и промышленных отходов, проблема рационального и эффективного их использования, а также природоохранные аспекты остаются по-прежнему актуальными. В перспективе, очень многие растительные отходы могут быть использованы для культивирования целлюлозопродуцирующих организмов, что позволит сделать существующие и будущие технологические цепочки намного более безотходными и безопасными для окружающей среды. • (д) экономическо-стратегическая проблематика Хотя на уровне государственного здравоохранения и ветеринарной медицины облеспечение клиник и хозяйств средствами для обработки и защиты острых и хронических Российская академия наук признанно являются одной из стратегических областей, известно, что соответственные изделия российского производства покрывают 20 % существующих потребностей в лечебных и перевязочных средствах. Основой большинства таких материалов остается растительная целлюлоза, потенциал которой трудно реализуем из-за существенных технологическо-методологических трудностей. Бактериальная целлюлоза практических лишена этих недостатков и открывает возможность быстрого масштабирования производства инновационных отечественных ветеринарных и перевязочных препаратов для внутреннего рынка и на экспорт. Еще одним важным научным аспектом является решение некоторых проблем понимания механизмов заживления Российская академия наук. Необходимо прояснить взаимодействия микробных полисахаридов со структурами базальной мембраны, ответственные за эпителизацию и зарубцовывание. Важно также понять, каким образом обеспечивается проникновение фибробластов и кератиноцитов в поры целлюлозного матрикса, как контролируется тромбообразование и тромболизис и т.д. Всё это в будущем позволит создавать высокоэффективные медицинские препараты с использованием последних данных тканевой и клеточной инженерии. Спектр применения при этом может вскоре прейти во многие медицинские области, значительно расшириться и охватить, например кардиомикрохирургию и нейрохирургию.

ВАМ МОЖЕТ БЫТЬ ИНТЕРЕСНО