Сибирский федеральный университет

Цель и предмет Конференции – обсуждение результатов научных исследований по актуальным направлениям современной биотехнологии,

ее роли и потенциалу для решения стратегических проблем и вызовов XXI века, связанных с загрязнением биосферы продуктами техносферы и необходимостью перехода на новые продукты и технологии, не наносящие вреда окружающей среде, способствующие сохранению ресурсов биосферы и повышению качества жизни человека.

В РФ, как и повсеместно, во все большем масштабе осознается необходимость развития биотехнологии в целом, ее актуальных направлений, направленных на:

- разработку и применение высокоточных и экспрессных методов тестирования объектов окружающей среды и диагностики социально значимых заболеваний, в том числе с применением нанотехнологий, нано- и молекулярных биотестов;

- конструирование пролонгированных систем доставки лекарственных средств нового поколения;

- развитие реконструктивных технологий биоинженерии тканей и органов с применением новых биоматериалов и продуктов;

- переход на новые экологически чистые материалы, разрушаемые в естественных природных процессах и вписывающихся в глобальные биосферные циклы, взамен синтетическим не разрушаемым пластикам;

- создание экологически безопасных, адресных и пролонгированных препаратов для защиты культурных растений от вредителей и возбудителей болезней;

- разработку эффективных биотехнологий детоксикации отходов.

Эти направления составили тематику ключевых докладов конференции, которые, помимо зарубежных участников, сделали специалисты из РФ, в том числе ученые Красноярского региона из Сибирского федерального университета, Федерального научного центра "КНЦ СО РАН", Красноярского медицинского университета им. проф. Войно-Ясенецкого, что является показателем не только актуальности тематики конференции, но и наличия в России значительных заделов по новейшим направлениям биотехнологии. Бесспорен мировой уровень представленных на конференции результатов исследований в области биолюминесценции и биотестирования; технологий синтеза и применения новых разрушаемых биополимеров и наноалмазов; пионерных результатов в области тканевой и клеточной инженерии, и реконструктивной хирургии.

Среди докладчиков Конференции – всемирно известные зарубежные ученые в области биотехнологии, химии и биологии новых материалов, медицинского материаловедения, биомедицины и биотестирования: профессор George Guo-Qiang Chen – School of Life Sciences, Tsinghua University, Beijing, China; профессор Alexander Kabanov – University of North Carolina at Chapel Hill, Chapel Hill, USA и M.V. Lomonosov Moscow State University, Russia; профессор Christopher Brigham – Department of Bioengineering, University of Massachusetts Dartmouth, North Dartmouth, USA; профессор Vasif Hasirci – Middle East Technical University (METU), Department of Biological Sciences and BIOMATEN, METU CoE in Biomaterials and Tissue Engineering. Ankara, Turkey; профессор Kuruvilla Joseph – Department of Chemistry Indian Institute of Space Science and Technology (IIST), Dept. of Space, Govt. of India; профессор Aristidis Tsatsakis – Laboratory of Toxicology, School of Medicine, University of Crete, Heraklion, Greece; профессор Sabu Thomas – International and Inter University Centre for Nanoscience and Nanotechnology, School of Chemical Sciences, Mahatma Gandhi University, Kerala, India, а также известные ученые из РФ: академики РАН И.И. Гительзон и А.Г. Дегерменджи; доктора наук, профессоры М.И. Штильман, С.И. Барцев, Л.А. Франк, В.А. Крратасюк, Ю.С. Григорьев, В.В. Салмин, Т.Г. Волова, Е.И. Шишацкая, А.Б. Салмина, Ф.П. Капсаргин, С.С. Евграфова и др.

Тематика конференции «Биотехнология новых материалов – окружающая среда – качество жизни» нацелена на обсуждение ключевых проблем, необходимых для сохранения биосферы и повышения качества жизни человека. Эти три понятия тесно взаимосвязаны, – окружающая среда напрямую влияет на качество жизни и здоровье населения, а результаты хозяйственной деятельности сказываются на состоянии окружающей среды.

 Серия докладов была посвящена направлению конференции "Глобальные вызовы XXI века, роль и потенциал биотехнологии", в которых было акцентировано внимание на то, что в результате активной хозяйственной деятельности в настоящее время под угрозой находятся биотические и абиотические компоненты окружающей среды. На фоне роста населения планеты во все более широком масштабе возрастает производство и потребление химических веществ, прежде всего синтетических пластиков и ксенобиотиков. Во многих регионах загрязнение окружающей среды достигло критического предела. Загрязнение планеты отходами, наряду с интенсивным потреблением природных ресурсов, ведет к разрушению механизма саморегулирования биосферы с непредсказуемыми последствиями. Для сохранения устойчивости биосферы необходим переход на новые формы хозяйствования, включая новые материалы, препараты и технологии их применения. Это доклады академика И. Гительзона "Потенциал и ответы биотехнологии на вызовы техносферы", проф. В.А. Сапожникова "Биотехнология и экология – ключевые направления деятельности СФУ", prof. Kuruvilla Joseph "Challenges and oppurtunities", prof. S. S. Evgrafova "Trace gas fluxes in permafrost ecosystem", проф. С.И. Барцев и академика А.Г. Дегерменджи" Автономный и экологически комфортный тип жилья для освоения Арктики".

 Важнейшим загрязнителем биосферы в настоящее время являются разнообразные химические вещества, применяемые в огромных количествах для борьбы с вредителями, сорняками и возбудителями болезней культивируемых видов. Проблемы загрязнения биосферы и пищи пестицидами и анализ современных методов их детекции, а также новейшие системы аналитики на основе биолюминесцентных белков рассмотрены в докладах проф. Ю.С. Григорьева "Новые методы и оборудование для биотестирования токсичности вод и установления класса опасности отходов: разработка, сертификация, внедрение", проф. В.А. Кратасюк, "Can living organisms in bioassays be replaced on enzymes?", проф. Л.А. Франк "Рекомбинантные гибридные белки как биоспецифические репортеры для биолюминесцентного микроанализа", С.А. Марковой "Копеподные люциферазы как биолюминесцентные репортеры в биологических и медицинских исследованиях", Shubhra Pande "Sirtuin – the potential nutritional biomarker", prof. Kuruvilla Joseph "Nano-biosensors for bio-medical applications".

Глобальной экологической проблемой становится аккумуляция в биосфере синтетических пластиков, масштабы выпуска и применения которых превысили 300 млн. тонн в год. Поэтому разработка новых материалов, обладающих способностью разрушаться в окружающей среде, то есть вписываться в биосферные круговоротные циклы, является одним из высокорейтинговых направлений критических технологий XXI века. В серии докладов рассмотрены технологии синтеза и свойства биополимеров, синтезируемых в процессах биотехнологии как технического аналога синтетическим пластикам, представлены результаты метаболической инженерии штаммов-продуцентов этих ценных биомакромолекул: проф. George Guo-Qiang Chen "The PHAome" and "Seawater based biotechnology for pha production", Christopher Brigham "The potential of metabolic engineering for development of efficient producers of biopolymers", N.O. Zhila "Properties of pha bi-, ter-, and quarter-polymers containing 4-hydroxybutyrate monomer units".

Проблеме новых материалов было уделено особое внимание. Связано это с тем, что создание и изучение новых биосовместимых материалов, необходимых для создания современных реконструктивных медико-биологических технологий, является актуальной проблемой биотехнологии, так как повышение эффективности лечения и качества жизни невозможно без внедрения в практику реконструктивной медицины высоких технологий с применением новых материалов высокой функциональности и специфичности, включая конструирование систем, способных воспроизводить биологические функции живого организма. Организаторы конференции – базовая кафедра биотехнологии СФУ, базой которой в течение многих лет является лаборатория хемоавтотрофного биосинтеза Института биофизики СО РАН, инициировали в РФ работы по разрушаемым полигидроксиалканоатам. По достигнутому уровню фундаментального знания в различных аспектах биотехнологии этих природных материалов коллектив занимает лидирующие позиции в России и соответствует мировому уровню. Поэтому факт проведения конференции по биотехнологии новых материалов в Красноярске на базе СФУ и участия в ней мировых специалистов этого направления являются знаковыми, и свидетельствует о роли красноярских ученых в этом направление. Этому важному аспекту современной биотехнологии посвящен цикл статей, в которых рассмотрены перспективные полимерные биоматериалы и новые технологии биомедицинского применения, по которым существенные заделы созданы не только за рубежом, но и в России. Среди докладчиков по направлению конференции "Биотехнология новых материалов: синтез, свойства, применение" всемирно известные специалисты: prof. Vasif Hasirci "The interaction of cells with biomaterial surfaces" and "Additive manufacturing and patient specific implants", prof. Sabu Thomas "Engineering at the nanoscale: new opportunities for developing effective functional materials", prof. Alexander Kabanov "Biomedical applications of nano-sized polymeric micelles and polyion complexe", а также ученые РФ, что свидетельствует о безусловном прогрессе в этих актуальных областях: проф. М.И. Штильман "Биоматериалы – тенденции и перспективы развития", A.A. Shumilova "Biodegradable implants based on polyhydroxyalkanoates for the reconstruction of bone tissue", проф. E.I. Shishatskaya "Culture of monocytes as an in vitro evaluation system for bionanomaterials designated", проф. В.В. Салмин "Новые биоскаффолды с заданными свойствами для изучения церебрального антиогенеза in vitro", А.В. Моргун с соавт. "Биотехнологические решения в моделировании гематоэнцефалического барьера in vitro", проф. В.С. Бондарь "Медико-биологические приложения детонационных наноалмазов", A.V. Murueva, A.M. Shershneva "Preparation, properties and application of polyhydroxyalkanoate micro- and nanoparticles as drug delivery carriers", М. П. Мылтыгашев с соавт. "Исследование эффективности применения биодеградируемых стентов на основе полигидроксиалканоатов при пластике пилоуретерального сегмента" и др.

Активное участие в научных заседаниях приняла научная молодежь, кандидаты наук, аспиранты и студенты, которые вступили с серией устных и стендовых докладов. Стендовая сессия включала более 30 докладов по трем основным направлениям: «Биотехнология новых био- наноматериалов», «Области применения биополимеров: медицина, фармакология, промышленность», «Экология и проблемы окружающей среды». Обсуждение представленных материалов студентами прошло активно. По результатам стендовой сессии присуждены дипломы победителям во всех трех номинациях.

Тематика конференции в полной мере соответствовала научным направлениям исследований, проводимых в мире и красноярскими учеными, в т.ч. в области био- и наноматериалов, биологии и качества водоемов, биолюминесцентного анализа и биотестированию, которые поддержана серией грантов РФФИ, Красноярского научного фонда (ККФН) по этим направлениям, а также научными программа ФЦП РФ, РАН и СО РАН, МОН РФ, включая мега-гранты по Пост. Правительства РФ № 220 от 9 апреля 2010 г. и проекты ФЦП РФ.

Научные направления, которым была посвящена научная конференция, соответствуют перечню приоритетных направлений НИР РФ, РАН, включая биотехнологию, охрану окружающей среды, биомедицину. По этим направлениям в Красноярске сформировались и активно работают научные коллективы и научные школы, результаты которых широко известны научной общественности в РФ и за рубежом, показателем чему служит высокая публикационная активность участников конференции и большое количество публикаций в импактовых международных журналах, а также выступления на международных научных форумах.

Зарубежными участниками конференции отмечен высокий уровень исследований, проводимый учеными в Сибирском федеральном университете и академических учреждениях г. Красноярска, особенно в области синтеза, изучения и применения разрушаемых биополимеров в клеточной и тканевой инженерии и реконструктивной хирургии и экспериментальной фармакологии. Во многом успешная научная деятельность ученых СФУ обеспечена созданной приборной базой. Наличие современной аналитической аппаратуры и приборов позволяет проводить исследования на высоком методическом уровне и публиковать результаты в высокоимпактовых международных журналах. Участники конференции, посетив с экскурсией университет и отдельные лаборатории Института фундаментальной биологии и биотехнологии, отметили современный уровень имеющейся научно-практической базы для научной и образовательной деятельности.

Решение конференции

 В ходе подведения результатов проведенной 2-й международной конференции «Биотехнология новых материалов – окружающая среда-качество жизни», участники конференции, ключевые зарубежные и РФ докладчики резюмировали успешное проведение данного научного мероприятия, имеющего безусловное положительное значения для расширения научных контактов в области совместной научной и образовательной деятельности. Констатировано, что конференция проведена на высоких научном и организационном уровнях, учитывая ее значение для ознакомления студентов и научной молодежи с новейшими достижениями в области современных направлений биотехнологии, а также для привлечения их к активному научному творчеству, считать целесообразным проведение подобных конференций с интервалом не более 2-х лет.

Учитывая значимость и высокий уровень результатов, полученных в СФУ и научных организациях Красноярского региона в области биотехнологии новых биоматериалов и медицинского материаловедения, рекомендовать организаторам конференции принять активное участие в подготовке совместных заявок для участия в международных конкурсах научных проектов стран БРИКС, Китая-РФ, Индии-РФ и др.

Считать целесообразным подготовить серию совместных обзорных публикаций в международных журналах по следующим темам: «Синтез и свойства биополимеров», «Биомедицинский потенциал полигидроксиалканоатов», «Кинетика и закономерности биоразрушения биопластиков в природных экосистемах».

Подготовить по материалам Конференции специальный тематический выпуск ж-ла Сибирского федерального университета  «Биология».