Кафедра біофізики і молекулярної фізіології є спільним освітньо-науковим підрозділом Київського академічного університету та Інституту фізіології ім. О.О. Богомольця НАН України.

Кафедра готує магістрів та докторів філософії за спеціальністю 105 - прикладна фізика та наноматеріали для роботи у таких сучасних напрямах як молекулярна біофізика, нервово-м'язова фізіологія, молекулярна патофізіологія, міжклітинна сигналізація, генетика, сенсорна сигналізація. Магістри кафедри приймають безпосередню участь у дослідницькій роботі починаючи з першого року навчання (50% часу) , а протягом другого року працюють виключно над своїми дипломними проектами. Всі вмотивовані студенти вже на першому курсі працевлаштовуються в лабораторії, залучаються до виконання міжнародних проектів, а по завершенні магістратури мають пріоритетне право вступу на освітню програму докторів філософії. Кафедра гарантує для докторів філософії стовідсоткове працевлаштування у кращих лабораторіях Європи та США. Дослідження на кафедрі проводяться у наступних відділах Інституту фізіології:

Mолекулярна біофізика

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 Відділу молекулярної біофізики 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).

Відділ проводить сумісні дослідження та має спільні гранти з багатьма вітчизняними та закордонними лабораторіями. Нашими партерами є:

Наші проекти підтримуються наступними грантами:

  • “New nanomaterials and nanotechnologies” NASU (#67/15-Н) - 01/01/2015–12/31/2019
  • “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
  • “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

Нервово-м'язова фізіологія

Фокусом наукових інтересів і досліджень відділу нервово-м’язової фізіології (НМФ) є молекулярні механізми функціонування та регуляції іонних каналів та з’ясування того як вони залучені у перебіг патологічних процесів, таких як рак, епілепсія та діабет.

Ми намагаємося зрозуміти, як зміни у функціонуванні іонних каналів позначаються на патофізіологічних характеристиках різних клітин і тканин, які є ознаками цих захворювань, і на основі такого розуміння виробити практично значимі рекомендації щодо можливого використання іонних каналів в якості терапевтичних мішеней.

Наші зусилля останніх років спрямовані на те, щоб на тваринних та клітинних моделях діабету, раку та епілепсії з використанням методів електрофізіології, флуоресцентної мікроскопії, молекулярної біології, імунохімії зробити якомога більший внесок в розуміння патофізіологічної ролі іонних каналів в рамках наступних проектів:

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!

Сенсорна сигналізація

У відділі вивчають молекулярні механізми гострого та хронічного болю. Головною метою досліджень відділу 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.

Відділ використовує новітнє обладнання для одночасного вимірювання внутрішньоклітинної концентрації іонів кальцію та трансмембранних струмів, а також методи вивчення поведінкових реакцій тварин. Це дозволяє досліджувати взаємозв’язок змін молекулярних механізмів на клітинному рівні з певними порушеннями сенсорної чутливості тварин на рівні організму.

Відділ проводить сумісні дослідження та має спільні гранти з багатьма вітчизняними та закордонними лабораторіями. Нашими партерами є:

Наші проекти підтримуються наступними грантами:

  • “Розробка новітніх знеболюючих засобів на основі інгібіторів кальцій-проникних АМРА-рецепторів” NASU (№ ІІ-3-15) - 01/01/2015–12/31/2019
  •  “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
  • “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