Федеральное государственное бюджетное учреждение науки
Институт теоретической и экспериментальной биофизики
Российской академии наук
en ИТЭБ (ru)
Иваницкий Генрих Романович
Заведующий лабораторией
Иваницкий Генрих Романович
чл.- корр. РАН
(4967) 73-24-81
(4967) 73-95-40

Краткая историческая справка

Лаборатория организована в 1968 году в Институте биологической физики АН СССР (с 1990 года — Институт теоретической и экспериментальной биофизики РАН). В начальный период она носила название Лаборатория машинного анализа биоструктур, в 1978 года, в связи с расширением тематики исследования, получила новое название – Лаборатория механизмов организации биоструктур.

В 60 и в начале 70 годах ХХ века сотрудниками лаборатории был создан компьютерный центр по анализу микрообъектов живой и неживой природы (клетки, хромосомы, аэрозоли, порошки и т.п.), разработана оптико-механическая система, имитирующую процессы зрения, которая была запатентована за рубежом, а затем по лицензии выпущена фирмой “Карл Цейсс-Йена” под названием “Морфоквант”. Результаты работ этого периода вошли самостоятельным разделом в международный справочник по микроскопии (Берлин, 1973), а затем были отмечены Государственной премией (1978).

В 70—80 годах сотрудниками лаборатории был проведен ряд работ по обнаружению нового класса динамических автоволновых структур в химических, физических и биологических средах. На основе этих исследований было сформировано новое направление в науке — биосинергетика. За цикл, выполненных к этому времени работ, коллектив (в составе Б.П.Белоусов (посмертно), А.М. Жаботинский, А.Н. Заикин, Г.Р. Иваницкий и В.И. Кринский) был удостоен Ленинской премии (1980).

В 80—90 годах сотрудники лаборатории приняли активное участие в создании первого в мире газотранспортного кровезаменителя на основе перфторуглеродов. Этот кровезаменитель — препарат экстренной помощи при больших кровопотерях использовался на протяжении 29 лет. Для его выпуска была создана акционерная научно-производственная фирма “Перфторан”. Эта работа была отмечена в 1999 году Правительственной премией РФ, в 2002 году первой национальной премией лучшим врачам России «Призвание» в номинации: «За большой вклад в медицину специалистов фундаментальной науки немедицинских профессий».

Основные направления исследований

В настоящее время научный состав лаборатории включает в себя: четыре ведущих научных сотрудника (Деев А.А, Тараховский Ю.С., Хижняк Е.П., Цыганов М.А.), два старших научных сотрудника (Крамарова Л.И., Семенова Г.А.) и два научных сотрудника (Хижняк Л.Н., Хусаинова Р.С.). Основное направление научных исследований: самоорганизации устойчивости биосистем, далеких от равновесия. С целью обобщения охватывается широкий круг объектов — от клеток растений и микроорганизмов до млекопитающих, включая человека. Исследования проводятся на разных иерархических уровнях — от молекулярного уровня до целостного организма. На основе получаемых экспериментальных данных строятся математические модели. Работоспособность моделей проверяется в эксперименте.

Прикладные работы лаборатории ориентированы на решение практических задач биомедицины, в частности разрабатываются тепловизионные матричные методы анализа изображений тела с целью выявления существенных признаков для раннего выявления заболеваний человека и контроля за процессом восстановления устойчивости организма.

Методы, используемые в работе

В изучении биосистем используется весь арсенал современных биофизических методов. Особое место занимает развитие приложения математических методов к описанию кинетики биосистем, т.е. сложных систем с большое количеством степеней свободы.

2018
  1. Kreslavski V.D., A.N. Shmarev, V.YU. Lyubimov, G.A. Semenova, S.K. Zharmukhamedov, G.N. Shirshikova, A.Yu. Khudyakova and S.I. Allakhverdiev Response of photosynthetic apparatus in Arabidopsis thaliana L. mutant deficient in phytochrome A and B to UV-B. Photosynthetica 56 (1): 418-426, 2018
  2. Pogorelov A.G., O.A. Suvorov, V.M. Bakhir, A.I. Panait, M.A. Pogorelova and G.R. Ivanisky. Indirect Response of Early Mouse Embryo to Oxidative Stress Evoked in Apoptosis Model. Journal of Engineering and Applied Sciences 13 (12): 4300-4304, 2018 ISSN: 1816-949X© Medwell Journals, 2018
  3. Rozentsvet Olga, Viktor Nesterov, Elena Bogdanova, Аnatoly Kosobryukhov, Svetlana Subova, Galina Semenova Structural and molecular strategy of photosynthetic apparatus organization of wild flora halophytes. Plant Physiology and Biochemistry 129 (2018) 213–220
  4. Semenova Galina A. Formation of Proplastids in the Apical Meristem of Wheat. JOURNAL OF PLANT CELL DEVELOPMENT, 2018 ISSN NO: COMING SOON www.openaccesspub.org JPC CC-license Vol-1 Issue 1 Pg. 23-30
  5. Victor K. Uteshev, Edith N. Gakhova, Ludmila I. Kramarova, Natalia V. Shishova, Svetlana A. Kaurova, Robert K. Browne. Refrigerated storage of European common frog Rana temporaria oocytes. Cryobiology 83 (2018) 56–59 journal homepage: www.elsevier.com/locate/cryo
  6. Zemskov Evgeny P., Mikhail A. Tsyganov, and Werner Horsthemke Oscillatory pulse-front waves in a reaction-diffusion system with cross diffusion. PHYSICAL REVIEW E 97, 062206-1— 062206-8 (2018)
  7. Иваницкий Г.P. А.А. Деев, Е.П. Xижняк К вопpоcу о паpадокcальныx cитуацияx, возникающиx пpи гидpоцефалии. БИОФИЗИКА, 2018, том 63, вып. 2, c. 412–416
  8. Иваницкий Г.Р. Робот и Человек. Где находится предел их сходства? Успехи физических наук, 2018, Т 188, № 9, 965-991
  9. Ким Ю.А., C.Г. Гайдин, Ю.C. Таpаxовcкий Влияние пpоcтыx фенолов на пpоцеcc фибpиллогенеза коллагенаI типа in vitro. БИОФИЗИКА, 2018, том 63, вып. 2, c. 241–248
  10. Михайлова Г.З., Е.Н. Безгина, Н.Н. Каширская, Н.А. Ивличева, Р.Х. Зиганшин, Л.И. Крамарова Нейропротекторный эффект пептида THR-SER-LYS-TYR на модели маутнеровских нейронов золотой рыбки в условиях in vivo. БИОФИЗИКА, 2018, том 63, вып. 2, с. 287—293
2017
  1. Ananjeva N.B., Uteshev V.K., Orlov N.L., . Ryabov S.A, Gakhova E.N., Kaurova S.A., Kramarova L.I., . Shishova N.V, and Browne R.K.Comparison of the modern reproductive technologies for amphibians and reptiles. Russian Journal of Herpetology, vol. 24 Nо 4, pp. 1–17
  2. Byrne Kate M, Naser Monsefi, John C Dawson, Andrea Degasperi, Jimi-Carlo Bukowski-Wills, Natalia Volinsky, Maciej Dobrzyński, Marc R Birtwistle, Mikhail A Tsyganov, Anatoly Kiyatkin, Katarzyna Kida, Andrew J Finch, Neil O Carragher, Walter Kolch, Lan K Nguyen, Alex von Kriegsheim, Boris N Kholodenko. Bistability in the Rac1, PAK, and RhoA Signaling Network Drives Actin Cytoskeleton Dynamics and Cell Motility Switches. Cell systems, 2016, 2 (1), 38-48
  3. Gordon Rita, Igor Podolski, Ekaterina Makarova, Alexander Deev, Ekaterina Mugantseva, Sergey Khutsyan, Frank Sengpiel, Arkady Murashev, Vasily Vorobyov Intrahippocampal pathways involved in learning/memory mechanisms are affected by intracerebral infusions of amyloid-beta25-35 peptide and hydrated fullerene C60 in rats. J. Alzheimer's Disease, 2017, vol. 58, pp.711—724
  4. Kim Y.A., Tarahovsky Y.S., Gaidin S.G., Yagolnik E.A., Muzafarov E.N.Flavonoids determine the rate of fibrillogenesis and structure of collagen type I fibrils in vitroInt. J. Biol.Macromol. 2017, 104, 531—537
  5. Kreslavski V.D., Kosobryukhov A.A., Schmitt F.J., Semenova G.A., Shirshikova G.N., Khudyakova A.Y., Allakhverdiev S.I. Photochemical activity and the structure of chloroplasts in Arabidopsis thaliana L. mutants in phytochrome A and B. Protoplasma (2017) 254:1283-1293
  6. Potekhin Sergey A., Railya S. Khusainovа Dependence on acyl chain length of energy and volume parameters of the gel to liquid-crystalline transition of 1, 2–diacylphosphatidylcholines. Theoretical consideration. Biophysical Chemistry, 227 (2017) 29–33
  7. Semenova Galina A., Irina R. Fomina, Anatoly A. Kosobryukhov, Valery Yu. Lyubimov, Ekaterina S. Nadezhkina, Tamara I. Balakhnina. Mesophyll cell ultrastructure of wheat leaves etiolated by lead and selenium. Journal of Plant Physiology, 219 (2017) 37–44
  8. Tarahovsky Y.S., Fadeeva I.S., Komelana N.P., Khrenov M.O., Zakharova N.M. Antipsychotic inductors of brain hypothermia and torpor-like states: perspectives of application. Psychopharmacology, 2017, 234, 173—184
  9. Zemskov E.P., Tsyganov M.A., Horsthemke W. Oscillatory pulses and wave trains in a bistable reaction-diffusion system with cross diffusion. Physical Review E, 95, 2017, 012203, 1—9
  10. Гахова Э.Н., Утешев В.К.Шишова Н.В., Ивличева Н.А, Каурова С.А, Крамарова Л.И., Мельникова Е.В. Роль генетических криобанков в сохранении редких и исчезающих видов животных «Вестник Тамбовского университета. Серия: естественные и технические науки» // 2017, том 22, выпуск 5, стр. 861—865
  11. Иваницкий Г.Р. Самоорганизующаяся динамическая устойчивость биосистем, далеких от равновесия. Успехи физических наук, июль 2017, 187 (7) 757–784
  12. Шишова Н.В., Комбарова Н.А., Тараховский Ю.С., Давыдова Г.А., Заломова Л.В., Серая О.Ю., Абилов А.И.Холестерин не повышает криозащитную эффективность среды на основе растительных фосфолипидов, используемой для замораживания спермы быка. Сельхоз. Биология, 2017, Т.52, № 2, С. 306-313.
  13. Шишова Н.В. Комбарова Н.А., Тараховский Ю.С., Давыдова Г.А., Заломова Л.В., Серая О.Ю., Абилов А.И.Холестерин не повышает криозащитную эффективность среды на основе растительных фосфолипидов, используемой для замораживания спермы быка. Сельхоз. Биология, 2017, Т.52, № 2, С. 306-313.
2016
  1. Biktashev V.N., Tsyganov M.A. Quasisolitons in self-diffusive excitable systems or Why asymmetric diffusivity obeys the Second Law. Scientific Reports, 2016, 6.30879 (8 pages)
  2. Bobkova N, Vorobyov V, Medvinskaya N, Nesterova I, Tatarnikova O, Nekrasov P, Samokhin A, Deev A, Sengpiel F, Koroev D, Volpina O. Immunization against specific fragments of neurotrophin p75 receptor protects forebrain cholinergic neurons in the olfactory bulbectomized mice. J. Alzheimer's Disease, 2016, vol. 53, pp. 289–301
  3. Rоmапоvа Alla K., Galina А. Semenova, Alexander R. Ignatev, Natalia S. Novichkova, Irina R. FominaBiochemistry and сеll ultrastructure changes during senescence of Beta vulgaris L. leaf Springer-Verlag: Protoplasma, 2016, vol. 253, pp. 719—727
2015
  1. Bronnikov GE, Kulagina TP, Aripovskii AV, Kramarova LI. Correction of Mitochondrial Enzyme Activities in the Skeletal Muscles of Old Rats in Response to Addition of Olive Oil to the Ration. Bull Exp Biol Med. 2015 Jun;159 (2):266-269
  2. Kim Y.A., Tarahovsky Y.S., Yagolnik E.A., Kuznetsova S.M., Muzafarov E.N. Integration of Quercetin-Iron Complexes into Phosphatidylcholine or Phosphatidylethanolamine Liposomes. Appl. Biochem. Biotechnol., 2015, v. 176, no. 7, p. 1904–1913
  3. Uteshev V.K., Kaurova SA, Shishova N.V., Kramarova L.I., Brown R.K. and Gakhova E.N. Current reproductive and cryopreservation technology in herpetology. Russ J Herpetology_2015, V. 22. No 2. pp. 143-144
  4. Zemskov E.P., Tsyganov M.A., Horsthemke W. Wavy fronts in a hyperbolic FitzHugh-Nagumo system and the effects of cross diffusion. Phys. Rev. 2015, E 91, 062917-1-6
  5. Бронников Г.Е., Кулагина Т.П., Ариповский А.В., Крамарова Л.И. Коррекция активности митохондриальных ферментов в скелетных мышцах старых крыс при введении в рацион оливкового масла. Бюллетень экспериментальной биологии и медицины, 2015.-N 2.-С.229-232
  6. Бронников Г.Е., Кулагина Т.П., Ариповский А.В., Крамарова Л.И. Влияние соевого масла на активность дыхательных комплексов митохондрий скелетных мышц старых крыс. Биологические мембраны, - , 2015, - 32(1), C.:52–58
  7. Журикова Е.М., Игнатова А.К., Семенова Г.А., Руденко Н.Н., Мудрик В.А., Иванов Б.Н. Влияние нокаута гена А-карбоангидразы 4 на фотосинтетические характеристики Arabidopsis thaliana и накопление крахмала в листьях. Физиология растений, 2015, т.62, №4, 1–7
  8. Маевский Е.И., Смуров С.В., Хижняк Л.Н., Хижняк Е.П. Настоящее и будущее инфракрасной термографии. Известия института инженерной физики 2015, №1, стр. 2–12
  9. Потехин С.А., Егоров А.Е., Хусаинова Р.С. Термодинамический анализ одностадийных переходов при высоком давлении. Теоретическое рассмотрение Биофизика. 2015, том 60, вып. 5, c. 837–842
  10. Семенова Г.А. Структуры клапанного типа в моторных клетках листа Distichlis spicata «Yensen 4A» (Poaceac). Цитология, 2015, т.57, №1, 76–81
  11. Семенова Г.А., Чекунова Е.М., Ладыгин В.Г. Светозависимый синтез клеточных мембран у мутанта Brc-1 Chlamydomonas reinhardtii. Цитология, 2015, т.57, №5, 353–359
  12. Тирас Х.П., Петрова О.Н., Мякишева С.Н., Деев А.А., Асланиди К.Б Минимизация погрешностей морфометрии регенерирующих планарий. Фундаментальные исследования, 2015, №2, 7, 1412–1416
  13. Ягольник Е.А., Музафаров Е.Н., Ким Ю.А., Тараховский Ю.С. Взаимодействие флавонола кверцетина с коллагеном. Известия Тульского государственного университета (Естественные науки), 2015. Вып. 2. С.121–132
2014
  1. Kreslavski V.D., Lankin A.V., Vasilyeva G.K., Lubimov V.Y., Semenova G.N., Schmitt Fr.-Josef, Friedrich Th., Allakhverdiev S.I. Effects of polyaromatic hydrocarbons on photosystem II activity in pea leaves. Plant Physiology and Biochemistry, 2014, C.:135–142
  2. Semenova G., Fomina I. and Ivanov A. Combined Effect of Water Deficit and Salt Stress on the Structure of Mesophyll Cells in Wheat Seedlings. CellBio, 2014, (3), C.:14–24
  3. Sirota N.P., Zhanataev A.K., Kuznetsova E.A., Khizhnyak E.P., Anisina E.A., Durnev A.D. Some causes of inter-laboratory variation in the results of comet assay. Mutation Research Gen. Tox., 2014, (770), C.:16–22
  4. Tarahovsky Y.S., Kim Y.A., Yagolnik E.A., Muzafarov E.N. Flavonoid-membrane interactions: involvement of flavonoid-metal complexes in raft signaling. Biochim. Biophys. Acta, 2014, 1838 C.:1235–1246
  5. Tsyganov M.A., Biktashev V.N. Classification of wave regimes in excitable systems with linear cross diffusion. Physical Review E, 2014, 90, 062912-1-14 (Imp. Fact.=2.326)
  6. Tsyganov M.A., Ivanitsky G.R., Zemskov E.P. Wave reflection in a reaction-diffusion system: Breathing patterns and attenuation of the echo. Physical Review E, 2014, 89, 052907-1-9 (Imp. Fact.=2.326)
  7. Бронников Г.Е., Кулагина Т.П., Ариповский А.В., Крамарова Л.И. Влияние соевого масла на активность дыхательных комплексов митохондрий скелетных мышц старых крыс. Биологические мембраны, 2015, том 32, № 1, с. 52–58
  8. В.Г. Ладыгин, Г.А. Семенова Ультраструктурная организация и состав каротиноидов глазного пятна у мутантов Chlamydomonas reinhardtii, 2014, ЦИТОЛОГИЯ, Том 56, № 1, 48–56
  9. Иваницкий Г.Р., Деев А.А., Хижняк Е.П. Может ли существовать долговременная структурно-динамическая память воды? Успехи физических наук УФН, 2014, т. 184, № 1, 43–74
  10. Ивличева Н.А., Чистопольский И.А., Крамарова Л.И., Гахова Э.Н. Электрофизиологическая активность мозга моллюска Lymnaea stagnalis L после криоконсервации в жидком азоте (–196°С). Биологические мембраны, 2014, том 31, № 5, с. 342–351
  11. Крамарова Л.И., Бронников Г.Е., Крамарова Т.В., Гахова Э.Н. Гипометаболические свойства факторов, выделенных из неоплодотворенных яйцеклеток морских ежей Stongylocentrotus intermedius. Биофизика живой клетки, 2014, т. 10, с 100–102
  12. Ладыгин В.Г., Чекунова Е.М., Семенова Г.А., А.А. Кособрюхов . Структурно-функциональная организация клеток мутанта Brc-1 Chlamydomonas reinhardtii, накапливающего протопорфирин IX в темноте. Биофизика, 2014, 59(4), C.:692–703