•   Принципы построения аналитических и диагностических систем для нанобиотехнологии и медицины на базе микрочиповых устройств и физико-химических методов анализа.

Научный руководитель – д.т.н. Курочкин В.Е.

• Синтез и исследование физико-химических свойств сорбентов в кварцевом капилляре и оптимизация технологии изготовления капиллярных колонок для электро-хроматографического анализа биополимеров.

• Развитие эффективных методов и приборов для изучения и регистрации молекулярно-генетических систем на основе полимеразной цепной реакции (ПЦР) и секвенирования.

• Исследование возможностей нанодетекции биообъектов антигенной природы (аллергены, гормоны, токсины) с использованием химерных ДНК-меток. Математическое моделирование ключевых процессов.

• Изучение возможностей реализации высокоселективных и эффективных способов разделения многокомпонентных смесей и методов управления движением клеточных и молекулярных объектов в наноразмерных системах.

• Исследование закономерностей силового действия ультразвука на частицы жидких дисперсных систем (ЖДС) в капиллярных кюветах. Построение математической модели процесса распределения ЖДС в поле стоячей ультразвуковой волны. Экспериментальная проверка модели с использованием латексного агглютинирующего диагностикума.

• Разработка методических основ анализа суб-популяционного состава ультра-малых образцов суспензий иммунокомпетентных клеток при использовании микролитровых и субмикро-литровых объемов растворов моноклональных антител.
 

Лаборатории:

• Лаборатория методов и приборов иммунного и генетического анализа.
• Лаборатория информационно-измерительных био- и хемосенсорных микросистем.
• Лаборатория систем детектирования частиц и излучений.
• Лаборатория акустических средств анализа и подготовки проб.
• Лаборатория оптики заряженных частиц и математического моделирования.

 

•   Современные методы и инструментальные принципы в технологиях изготовления и диагностике микро- и наноструктур.

Научный руководитель – д.ф.-м.н. Голубок А.О.

• Построение теоретической модели формирования нитевидных нанокристаллов (ННК) при молекулярно-пучковой эпитаксии (МПЭ) и модели кристаллической структуры ННК в зависимости от радиуса ННК и условий роста.

• Развитие теория нуклеации в нанообъемах. Установление связи между размером капли, радиусом ННК, лапласовским давлением, характером нуклеации и кристаллической структурой ННК.

• Исследование физических механизмов и корпускулярно-оптических принципов преобразования энергии в наногетероструктурах в условиях аномальной термополевой эмиссии.

• Исследование методических подходов и разработка концепции капиллярного ВУФ микрозонда.

• Численное моделирование электронно-оптической схемы энергоанализатора электронного микроскопа для химического анализа.

• Создание экспериментальной установки и методики сканирующей силовой микроскопии и микроскопии токов ионной проводимости на основе датчика локальных сил и ионных токов с зондом в виде стеклянной микропипетки.

• Проведение сравнительного анализа существующих методов увеличения разрешающей способности и чувствительности метода мессбауэровской спектроскопии. Изучение физических процессов, принимающих участие в образовании отклика на процесс резонансного взаимодействия при резонансном детектировании.
 

Лаборатории:

• Лаборатория приборов и методов эпитаксиальных нанотехнологий.
• Лаборатория электронной микроскопии для химического анализа.
• Лаборатория сканирующей зондовой микроскопии и спектроскопии.
• Лаборатория мессбауэровской спектроскопии.
• Лаборатория аналитических средств исследования поверхности.
• Лаборатория информационно-измерительных био- и хемосенсорных микросистем.

 

•   Принципы построения масс-спектрометрических систем и методов анализа для физики и биотехнологии наноматериалов.

Научный руководитель – д.ф.-м.н. Галль Л.Н.

• Исследование и оптимизация ионно-оптических схем бессеточных ионных зеркал с высоким порядком фокусировки для многоотражательных времяпролетных масс-анализаторов.

• Разработка экспериментальных методик исследования нанокомпозитов, металлокомплексов железа и пленок Лэнгмюра-Блоджетт, включающих в себя ионы железа, с привлечением методов масс-спектрометрии.

• Исследование нелинейных гамильтоновых авторезонансов применительно к времяпролетным системам.

• Разработка компьютерной модели процесса регистрации ионов в режиме счета на основе позиционно-чувствительного детектора электронно-оптического типа.

• Разработка методов, алгоритмов и программ моделирования ионно-молекулярных процессов в электрогазодинамических интерфейсах масс-спектрометров.
 

Лаборатории:

• Лаборатория аналитических средств исследования поверхности.
• Лаборатория оптики заряженных частиц и математического моделирования.
• Лаборатория биомедицинской масс- спектрометрии.
• Лаборатория экологической масс- спектрометрии.
• Лаборатория систем детектирования частиц и излучений.

 

•  Разработка принципов организации мультисенсорных систем и их информационного обеспечения в медико-биологических исследованиях.

Научный руководитель – д.б.н. Кисляков Ю.Я.

• Разработка методических подходов к построению мультисенсорных систем для много-параметрического анализа в медико-биологических исследованиях на основе новых физических, химических, биологических и информационных принципов их организации.

 

Лаборатории:

• Лаборатория экологической масс- спектрометрии.
• Лаборатория информационно-измерительных био- и хемосенсорных микросистем.
• Лаборатория медико-аналитических методов и приборов.

 

•  Исследование новых подходов к обработке информации аналитических приборов.

Научный руководитель - д.ф.-м.н. Новиков Л.В.

• Теоретический анализ задач обработки информации и задач биоинформатики вновь разрабатываемых аналитических приборов на основе математической статистики и теории распознавания образов.

• Исследование модели сигналов аналитических приборов их аппаратных функций, шумов, дрейфа и др. мешающих факторов.

• Сопоставимый анализ методов обработки. Разработка алгоритмов синтеза базисов для конкретных моделей сигналов.
 

Лаборатории:

• Лаборатория аналитических средств исследования поверхности.
• Лаборатория оптики заряженных частиц и математического моделирования.
• Лаборатория методов и приборов иммунного и генетического анализа.
• Лаборатория информационно-измерительных био- и хемосенсорных микросистем.
  

 

•  Физическое обоснование и развитие высокочувствительных оптических методов исследований упорядоченных веществ и материалов.

Научный руководитель - д.ф.-м.н. Фофанов Я.А.

• Анализ современного состояния проблемы развития оптических исследований упорядоченных систем и усовершенствование экспериментальных установок.

• Теоретический анализ формирования сигналов ориентационного порядка в простейших измерительных конфигурациях.
 

Лаборатории:

• Лаборатория медико-аналитических методов и приборов.