21 червня 2024 року в Інституті біохімії ім. О.В.Палладіна НАН України відбулося чергове засідання загальноакадемічного міждисциплінарного семінару у галузі природничих наук «Актуальні питання фізико-хімічної та математичної біології». Із міждисциплінарною доповіддю «Ензимні електрохімічні біосенсори та їхнє практичне застосування» виступив заступник директора з наукової роботи Інституту молекулярної біології і генетики НАН України, головний науковий співробітник лабораторії біомолекулярної електроніки відділу механізмів трансляції генетичної інформації цього ж Інституту академік НАН України Сергій Дзядевич.
 Керівник семінару академік НАН України Сергій Костерін відкриває чергове засідання |
Керівник семінару, заступник директора з наукової роботи Інституту біохімії ім. О.В. Палладіна НАН України, завідувач відділу біохімії м’язів цього Інституту академік НАН України Сергій Костерін у своєму вступному слові підкреслив, що академік НАН України Сергій Дзядевич є знаним фахівцем у галузі аналітичної ензимології та біомолекулярної електроніки: його наукові інтереси зосереджені головно на дослідженнях, спрямованих на розвиток теоретичних і технологічних засад аналітичного використання ензимів під час створення біосенсорів, вивчення біохімічних процесів в ензимних біоселективних мембранах, застосування сучасних електрохімічних методів і математичних підходів у дослідженні складних біофізикохімічних систем. Це – типові міждисциплінарні дослідження, адже вони стосуються біофізичної хімії та біотехнології, в якій неможливо працювати успішно, не маючи дуже високої кваліфікації та знань із аналітичної та технічної біохімії, інженерної ензимології, фізичної хімії, електрофізики, біофізичної мембранології тощо. За роботу «Мікроелектронні датчики нового покоління для інтелектуальних систем» Сергій Дзядевич (у складі колективу авторів) отримав Державну премію України в галузі науки і техніки. Науковець має звання «Винахідник року Національної академії наук України». Активно викладає – читає курси лекцій для студентів і аспірантів Київського національного університету імені Тараса Шевченка, студентів Київського академічного університету й аспірантів Інституту молекулярної біології і генетики НАН України.
 Доповідає академік НАН України Сергій Дзядевич |
По тому виступив академік НАН України Сергій Дзядевич. Він розповів, що біосенсорика – це новітня галузь аналітичної біотехнології, одним із напрямів якої є розроблення ензимних електрохімічних біосенсорів. Найважливіші з характерних ознак біосенсорів такого штибу – їхня висока чутливість і селективність, простота використання та швидкість аналізу, а ще – широкий діапазон детектованих речовин. Це уможливлює й унеобхіднює їхнє застосування практично в усіх галузях діяльності, зокрема у медицині, фармацевтичному, харчовому, біотехнологічному та хімічному виробництві, сільському господарстві, охороні довкілля. Порівняно з традиційними аналітичними методами, біосенсори допомагають швидко, надійно, чутливо й дешево аналізувати різноманітні сполуки.
За словами доповідача, біосенсор завжди складається з двох основних частин – біоселективного елемента, що відповідає за розпізнавання та трансляцію інформації з біологічного домену в хімічний чи фізичний вихідний сигнал із відповідною чутливістю, та перетворювача, який відповідає за трансляцію цього сигналу в електричний домен і його перетворення на аналітично доступну інформацію. Далі академік НАН України Сергій Дзядевич зосередився на головних успіхах Інституту молекулярної біології і генетики НАН України у розробленні ензимних електрохімічних ферментних біосенсорів та їхнього практичного застосування. Він наголосив, що в Інституті створено близько 50 лабораторних прототипів біосенсорів, серед яких пристрої для визначення концентрацій:
- основних метаболітів крові людини (призначені для медичної діагностики);
- аргініну, формальдегіду (для контролю якості фармацевтичних препаратів);
- основних сахаридів (для контролю якості харчових продуктів);
- глюкози, лактату, етанолу та гліцерину (для контролю якості напоїв у виноробстві);
- фосфорорганічних пестицидів, фенолів, йонів важких металів, стероїдних глікоалкалоїдів, гіпохлориту та інших речовин у харчових продуктах і зразках із довкілля.
Лабораторні прототипи деяких розроблених ензимних біосенсорів уже випробувані для аналізу реальних зразків і продемонстрували високий рівень кореляції результатів біосенсорних і традиційних методів.
Із запитаннями і в обговоренні доповіді виступили, зокрема:
- член Президії НАН України, провідний науковий співробітник відділу фізичної електроніки Інституту фізики НАН України академік НАН України Антон Наумовець;
- почесний директор Інституту органічної хімії НАН України академік НАН України Віталій Кальченко;
- керівник семінару, заступник директора з наукової роботи Інституту біохімії ім. О.В. Палладіна НАН України, завідувач відділу біохімії м’язів цього Інституту академік НАН України Сергій Костерін;
- завідувач відділу біохімії вітамінів і коензимів Інституту біохімії ім. О.В. Палладіна НАН України доктор біологічних наук, професор Микола Великий;
- завідувач відділу хімії та біохімії ферментів Інституту біохімії ім. О.В. Палладіна НАН України доктор біологічних наук Артем Тихомиров;
- студентка Навчально-наукового інституту високих технологій Київського національного університету імені Тараса Шевченка Катерина Жишкевич;
- студентка Навчально-наукового інституту біології та медицини Київського національного університету імені Тараса Шевченка, лаборантка Інституту біохімії імені О.В. Палладіна НАН України Катерина Байдакова.
 Академік НАН України Валерій Кальченко долучився до обговорення доповіді |
 Запитання від доктора біологічних наук Артема Тихомирова |
 Власним поглядом на проблему ділиться доктор біологічних наук, професор Микола Великий |
 Запитує студентка Катерина Жишкевич |
На завершення керівник семінару академік НАН України Сергій Костерін подякував доповідачеві за цікаву наукову міждисциплінарну доповідь і побажав йому подальших значних професійних успіхів.
 Керівник семінару академік НАН України Сергій Костерін дякує академікові НАН України Сергієві Дзядевичу за цікаву доповідь |
 Після семінару. Справа наліво: академіки НАН України Сергій Костерін, Сергій Дзядевич і Віталій Кальченко |
P.S. Нагадаємо, відколи загальноакадемічний міждисциплінарний семінар у галузі природничих наук «Актуальні питання фізико-хімічної та математичної біології» стартував у квітні 2023 року, на його засіданнях уже виступили з доповідями:
• заступник директора з наукової роботи Інституту проблем математичних машин і систем НАН України член-кореспондент НАН України Ігор Бровченко (з теми «Математичне моделювання поширення вірусних інфекцій, досвід аналізу і прогнозування епідемії COVID-19 в Україні»);
• директор Навчально-наукового інституту високих технологій Київського національного університету імені Тараса Шевченка доктор хімічних наук, професор Ігор Комаров («Фотофармакологія та фотодинамічна терапія – вчора, сьогодні, завтра»);
• професор кафедри загальної та медичної генетики Навчально-наукового центру «Інститут біології і медицини» Київського національного університету імені Тараса Шевченка доктор біологічних наук Андрій Сиволоб («Від нуклеосоми до петельних фрагментів: як топологичні обмеження у хроматині зумовлюють його унікальні властивості»);
• завідувач відділу медичної хімії Інституту органічної хімії НАН України, професор кафедри супрамолекулярної хімії Навчально-наукового інституту високих технологій Київського національного університету імені Тараса Шевченка, науковий консультант компанії ТОВ «НПВ «Єнамін»» доктор хімічних наук Дмитро Волочнюк («Органічний синтез як інструмент для біомедичних досліджень»);
• завідувач лабораторії медико-біологічних досліджень відділу хімії макроциклічних сполук Інституту органічної хімії НАН України кандидат хімічних наук Роман Родік («Біомедичний потенціал каліксаренів: літературні дані та результати власних досліджень»);
• професор кафедри загальної фізики та моделювання фізичних процесів фізико-математичного факультету Національного технічного університету України «Київський політехнічний інститут імені Ігоря Сікорського» доктор фізико-математичних наук Оксана Горобець («Біогенні магнітні наночастинки в організмі, їхня роль у метаболізмі та перспективи управління цим процесом»);
• завідувач кафедри біофізики та медичної інформатики Навчально-наукового центру «Інститут біології та медицини» Київського національного університету імені Тараса Шевченка доктор біологічних наук, професор Олександр Жолос («Рецептор холоду і ментолу TRPM8: від біофізичних і фармакологічних властивостей до біологічних функцій і ризіків гіпотермії»);
• директор Інституту проблем штучного інтелекту МОН України і НАН України член-кореспондент НАН України Анатолій Шевченко («Пріоритети і виклики реалізації стратегії розвитку штучного інтелекту в Україні»);
• головний науковий співробітник лабораторії біофізики макромолекул відділу теорії нелінійних процесів в конденсованих середовищах Інституту теоретичної фізики ім. М.М. Боголюбова НАН України доктор фізико-математичних наук, професор Сергій Волков («Можлива роль молекул пероксиду водню в йонній терапії ракових клітин»);
• завідувач відділу білкової інженерії та біоінформатики Інституту молекулярної біології та генетики НАН України член-кореспондент НАН України Олександр Корнелюк («Штучний інтелект і моделювання просторової структури білків»);
• завідувач кафедри фізичної хімії хімічного факультету Київського національного університету імені Тараса Шевченка член-кореспондент НАН України Ігор Фрицький («Біоміметичне моделювання металоензимів: від дослідження механізмів до створення інноваційних каталізаторів»);
• директор Інституту молекулярної біології і генетики НАН України, завідувач відділу ензимології білкового синтезу цього Інституту академік НАН України Михайло Тукало («Ключова роль аміноацил-тРНК синтетаз в біології і медицині»);
• заступник директора з наукової роботи Інституту молекулярної біології і генетики НАН України, головний науковий співробітник лабораторії біомолекулярної електроніки відділу механізмів трансляції генетичної інформації цього ж Інституту академік НАН України Сергій Дзядевич («Ензимні електрохімічні біосенсори та їхнє практичне застосування»).
Наступне засідання загальноакадемічного міждисциплінарного наукового семінару «Актуальні питання фізико-хімічної та математичної біології» заплановано на вересень 2024 року.
За інформацією Інституту біохімії ім. О.В. Палладіна НАН України
Авторка світлин – Катерина Байдакова