Кафедра біомедицини та нейронаук має на меті навчити студентів кількісним підходам до вирішення біологічних проблем, а також розвинути їхнє власне бачення сучасних біологічних проблем та способів їх вирішення. Наша збалансована академічна програма розроблена з урахуванням того, що ми навчаємо студентів, які отримали дипломи бакалавра у різних галузях знань таких як біологія, фізика, математика або хімія. Головним результатом нашої науково-освітньої програми є досягнення високого рівня у самостійному проведенні наукових досліджень. Магістранти кафедри приймають безпосередню участь у дослідницькій роботі, починаючи з першого року навчання і працюють над своїми дипломними проектами в складі наукових груп. Всі вмотивовані студенти залучаються до виконання міжнародних проектів, а по завершенні магістратури мають пріоритетне право вступу на освітню програму докторів філософії КАУ. Під час виконання наукових проєктів студенти кафедри взаємодіють з науковцями провідних лабораторій Європи та США. Для проведення досліджень студентам надається в користування найсучасніше наукове обладнання.
Кафедра проводить підготовку за освітнім ступенем «Магістр» по спеціальності 091 «Біологія» згідно до освітньо-наукової програми «Молекулярна фізіологія та біофізика»
Навчальні дисципліни та силабуси
Код н/д |
Компоненти освітньої-наукової програми |
Кількість кредитів |
Форма підсумкового контролю |
I. Обов’язкові компоненти |
|||
I.1. Цикл обов‘язкових дисциплін |
|||
ОК 1.1 |
6 |
Диф.залік |
|
ОК 1.2 |
6 |
Диф.залік |
|
ОК 1.3 |
Семінар з наукових досліджень 1 (перший рік магістратури; 1,2 семестри) |
6 |
Диф.залік |
ОК 1.4 |
Семінар з наукових досліджень 2 (другий рік магістратури; 3,4 семестри) |
6 |
Диф.залік |
Всього: |
24 |
4 |
|
I.2 Цикл професійної наукової підготовки |
|||
ОК 2.1 |
Науково-дослідна робота (перший семестр) (положення про організацію освітнього процесу) (положення про керівника) |
6 |
Диф.залік |
ОК 2.2 |
6 |
Диф.залік |
|
ОК 2.3 |
25 |
Диф.залік |
|
ОК 2.4 |
Переддипломна практика, науково-дослідна робота (четвертий семестр) |
24 |
Диф.залік |
ОК 2.5 |
3 |
Іспит |
|
ОК 2.6 |
4 |
Захист |
|
Всього: |
66 |
4/2 |
|
Загальний обсяг обов’язкових компонент: |
90 |
8/2 |
|
II. Вибіркові компоненти |
|||
ІІ.1 Цикл дисциплін вільного вибору магістра |
|||
(Професійно-орієнтований блок «Молекулярна біологія») |
|||
ВК 1.1. |
4 |
Диф.залік |
|
ВК 1.2. |
6 |
Іспит |
|
ВК 1.3. |
6 |
Іспит |
|
ВК 1.4. |
6 |
Іспит |
|
ВК 1.5. |
2 |
Диф.залік |
|
ВК 1.6. |
6 |
Диф.залік |
|
ВК 1.7. |
4 |
Іспит |
|
ВК 1.8 |
2 |
Диф.залік |
|
ВК 1.9 |
6 |
Іспит |
|
Всього: |
42 |
4/5 |
|
Загальний обсяг вибіркових компонент: |
42 |
||
ЗАГАЛЬНИЙ ОБСЯГ ОСВІТНЬО-НАУКОВОЇ ПРОГРАМИ |
132 |
||
Обов’язкові компоненти ОП |
90 |
||
Вибіркові компоненти кафедри |
42 |
Студенти також можуть обрати вибіркові дисципліни або факультативи з ОНП кафедр математики, молекулярної біології та біотехнології, прикладної фізики та наноматеріалів.
Дипломні роботи на кафедрі виконуються в Інституті фізіології ім. О.О. Богомольця, Інституті молекулярної біології і генетики, інших інститутах НАН України, Академії "Добробут" та зарубіжних інституціях, що мають наукове співробітництво з викладачами кафедри. Студентські дипломні проєкти можуть бути пов’язані з наступними тематиками:
Нейронауки
В нашій роботі ми намагаємося зрозуміти, як окремі нейрони та невеликі нейронні мережі функціонують у структурі мозку за нормальних та патологічних умов. Головними напрямками досліджень протягом останніх років були механізми сигналізації нейронних кальцієвих сенсорних білків, оцінка параметрів гальмівних синаптичних рецепторів та периферичні і центральні механізми нейропатичного болю. В експериментах використовуються нейрони, які є ізольованими або знаходяться в культурі, а також зрізи мозку та інтактний спинний мозок. В дослідженнях застосовуються наступні сучасні експериментальні методи: оптичні (цифрова та конфокальна мікроскопія), електрофізіологічні (мікроелектроди, іонофорез, петч-клемп), генетичні (трансфекція, інфекція, сайт-специфічний мутагенез) та математичні (математичне моделювання, математична статистика).
Наші партнери:
- Boris Safronov Lab, Institute for Molecular and Cell Biology (Porto, Portugal)
- Yuriy Usachev Lab, University of Iowa (Iowa City, USA)
- Venkat Ventkataraman Lab, Rowan University School of Osteopathic Medicine (Stratford, NJ, USA)
- Martin Marsala Lab, University California San Diego (San Diego, CA, USA)
- Ole Petersen Lab, Cardiff University (Cardiff, UK)
- Alla V. Rynditch Lab, Institute of Molecular Biology and Genetics (Kyiv, Ukraine)
- Frederic Brocard Lab, Institut de Neurosciences de la Timone (Marseille, France)
- Patrick Delmas Lab, Aix-Marseille-Université (Marseille, France)
Наші проекти підтримуються наступними грантами:
- The Role of the Complement System in Spinal Mechanisms of Chronic Pain. The National Institutes of Health of USA (1R01NS113189-01) - 06/15/2019 – 05/31/2024
- Pan-European twinning to re-establish world-level Neuroscience Centre in Kiev (NEUROTWIN). Horizon 2020 Framework Programme (857562 — NEUROTWIN) - 01/08/2019 – 31/07/2022
- Development of novel technology for treatment of diabetic neuropathic pain using viral vectors. National Research Foundation of Ukraine (2021.01/0435) 01/03/2022 – 15/12/2024
Оптофармакологія
Ключовою проблемою клінічної фармакології є відсутність достатньої специфічності та суттєвих побічних ефектів більшості ліків, особливо тих, терапевтична дія яких повинна бути строго обмежена тими чи іншими внутрішніми ділянками організму, тканинами, або групами клітин. Для вирішення цієї проблеми пропонується поєднати світлочутливі форми біологічно активних сполук із наночастинками, які здатні перевипромінювати кванти видимого світла у відповідь на поглинання квантів високопроникного випромінювання, зокрема такого, як рентгенівське. Ця стратегія потенційно дозволяє вивільняти будь-який тип біологічно активної сполуки, для якої створена світлочутлива, біологічно інертна форма, у будь-якому вибраному місці та в будь-який вибраний час, продиктований виключно терапевтичними показаннями, без значних побічних ефектів. Ми працюємо над вирішенням фундаментальних питань, пов'язаних з цієї стратегією.
Наші партнери:
- Laboratoire de Physiologie Cellulaire, Université de Lille (Villeneuve d'Ascq, France)
- Відділ наноматеріалів, Інститут хімії поверхні ім. О.О. Чуйка НАН України (Київ, Україна)
Наші проекти підтримуються наступними грантами:
- Міогенні механізми механочутливості сечового міхура в нормі і при діабету 2-го типу. Національний фонд досліджень України (2020.02/0189), 09.2021-12.2023
Молекулярна патофізіологія
Наш основний науковий інтерес полягає в розумінні молекулярних механізмів захворювань, особливо серцево-судинних. Ми використовуємо експериментальні системи різних рівнів - від ізольованих органел до цілого організму, і широкого спектру методів: реєстрації кардіогемодинаміки, біохімічних реакцій, імунофлуоресценції та електронної мікроскопії, РНК-інтерференції, qPCR, одноклітинної RТ-PCR та багатьох інших. Ми використовуємо ці підходи для розуміння серцево-судинної патології та розробки нових терапевтичних засобів. Додатково проводяться дослідження популяції, функціональної, спортивної генетики та фармакогенетики. Ми використовуємо сучасні методи аналізу даних (MDR, random forest та інші), щоб отримати більш цінні результати з наших експериментальних даних. Наша дружна команда відкрита для співпраці!
Дослідження механізмів гострого та хронічного болю
Головною метою досліджень є краще розуміння функціонування ноцицептивних (больових) нейронів задньокорінцевих гангліїв та нейронів заднього рогу спинного мозку в різних моделях нейропатичного та запального болю. Розуміння функціонування кальційрегулюючих систем та іонних каналів в цих нейронах надзвичайно важливо для розробки новітніх підходів у лікуванні болю різного ґенезу. Ми досліджуємо взаємозв’язок змін молекулярних механізмів на клітинному рівні з певними порушеннями сенсорної чутливості тварин на рівні цілого організму.
Наші партнери:
- Boris Safronov Lab, Institute for Molecular and Cell Biology (Porto, Portugal)
- Dmitri Rusakov Lab, University College of London (London, UK)
- Yuriy Usachev Lab, University of Iowa (Iowa City, USA)
- Ján Gálik Lab, Institute of Neurobiology (Košice, Slovakia)
- Georgy Bakalkin Lab, Uppsala University (Uppsala, Sweden)
Наші проекти підтримуються наступними грантами:
- Studies of genetically-determined molecular mechanisms of inter- and intracellular signaling in normal and pathological conditions. NASU (# ІІ - 1- 12) - 01/01/2017–12/31/2022
- Pan-European twinning to re-establish world-level Neuroscience Centre in Kiev (NEUROTWIN). Horizon 2020 Framework Programme (857562 — NEUROTWIN) - 01/08/2019 – 31/07/2022
- The Role of the Complement System in Spinal Mechanisms of Chronic Pain. The National Institutes of Health of USA (1R01NS113189-01) - 06/15/2019 – 05/31/2024
- Effective treatment of peripheral nerve injury by biomimetic 3D scaffolds. National Research Foundation of Ukraine (2021.01/0328) 01/03/2022 – 15/12/2024
Співробітники кафедри виконують договори про співпрацю з:
- Інститутом молекулярної біології і генетики НАН України;
- ЗВО «Академія Добробут";
- Вінницьким національним медичним університетом ім. М.І. Пирогова;
- Науково-навчальним центром трансляційної біології та медицини;
- Європейським Інститутом Досліджень Мозку (EBRI);
- Державним Університетом Джорджії США (GSU).