Глобальный поиск Единое окно поиска по РИД и запросам

"Физические принципы самосборки вирусов и их взаимодействия с окружающей средой, в том числе с материалами, пригодными для создания противовирусных фильтров"

Название НИОКТР "Физические принципы самосборки вирусов и их взаимодействия с окружающей средой, в том числе с материалами, пригодными для создания противовирусных фильтров"
Аннотация Вирусные белковые оболочки и их разнообразные искусственные и естественные производные уже используются как в современной медицине, так и в нанотехнологиях для создания интеллектуальных наноматериалов на протеиновой основе. Исследования физических механизмов, контролирующих структуру и самосборку этих объектов являются ключом к разработке антивирусных стратегий, средств адресной доставки лекарств, методов маркировки клеток и даже для разработки элементов питания и запоминающих устройств, использующих вирусные частицы. В Проекте 2025 мы рассмотрим структурные особенности и механизмы самоорганизации активно изучаемых в настоящее время аномальных белковых оболочек, которые наряду с икосаэдрической могут иметь кубические симметрии и квазикристаллический, а не кристаллический (как в обычных вирусах) тип локального порядка протеинов. Вероятно, именно такое аномальное устройство этих структур и обуславливает их широкую область применимости, и мы планируем провести анализ свойств и структур аномальных оболочек из открытой базы данных Protein data bank (PDB) с помощью подходов физики квазикристаллов, теории кристаллизации Ландау и неравновесной термодинамики. Мы впервые смоделируем не только сборку известных аномальных белковых оболочек с октагональным локальным порядком, но и предскажем еще не открытые возможные варианты устройства подобных структур. Предлагаемый подход обоснован нашими предварительными результатами, показывающими, что ребра модельных сферических октагональных упаковок соответствуют связям между белками в известных аномальных белковых оболочках. В рамках реализации Проекта также будут исследованы физические основы формообразования полиморфных оболочек эпидемиологически важных вирусов, покрытых липидно-белковой оболочкой с расположенными на ней электрически заряженными шипами. Такие оболочки характерны для коронавирусов, вирусов гриппа, а также везикуловирусов. Будет построена обобщенная электро-упругая модель, описывающая как возникновение полиморфизма таких вирусов, так и формирование вирусных оболочек на поверхности клеточной мембраны. В предлагаемой модели мы учтем, что распределение заряда в шипах, их структура и расположение, а также электростатические свойства оболочки в целом зависят от типа вируса. Различия в упругих свойствах оболочек будут связаны с особенностями функционализации клеточных мембран различными липидами и матричными белками вируса, которые либо пронизывают мембрану, либо прикрепляются к ее внутренней стороне. Электростатическая заряженность оболочек эпидемиологически важных вирусов легла в основу нашего интереса к развитию теории воздушных электростатических фильтров. Избыточный уровень ионов и озона, производимых обычным электростатическим фильтром, использующим коронный разряд, вреден для здоровья, а ионы, попавшие в верхние слои атмосферы, разрушают озоновый слой, поэтому в ходе выполнения проекта мы рассмотрим модели двухступенчатых неионизирующих фильтров, в которых в качестве одной из ступеней фильтрации респираторных капель, содержащих вирусные частицы, применяется массив из заряженных электретных волокон. Еще одной ступенью в такой системе может быть предложенный в Проекте 2022 электростатический фильтр с цилиндрическими электродами, увиолевая лампа или обычный HEPA фильтр. Отметим, что моделирование захвата респираторных капель электретными волокнами будет проведено впервые, а в контексте недавней пандемии ковида развитие методов противовирусной фильтрации воздуха является особенно актуальным.
Доступ к ОКОГУ исполнителя False
Количество связанных РИД 0
Количество завершенных ИКРБС 0
Сумма бюджета 14000.0
Дата начала 2025-06-10
Дата окончания 2026-12-31
Номер контракта 25-12-68025
Дата контракта 2025-06-10
Количество отчетов 1
УДК 539.23 539.216.1
Количество просмотров 3
Руководитель работы Рошаль Сергей Бернардович
Руководитель организации Веретенникова Вера Анатольевна
Исполнитель ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ АВТОНОМНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ "ЮЖНЫЙ ФЕДЕРАЛЬНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ"
Заказчик Российский научный фонд
Федеральная программа —
Госпрограмма —
Основание НИОКТР Грант
Последний статус 2025-07-02 13:22:48 UTC, 2025-07-02 13:22:48 UTC
ОКПД Нет
Отраслевой сегмент —
Минздрав —
Межгосударственная целевая программа —
Ключевые слова Вирус, белковые оболочки, самосборка, электростатика, структура, квазикристаллический локальный порядок
Соисполнители —
Типы НИОКТР Фундаментальное исследование
Приоритетные направления —
Критические технологии —
Рубрикатор 29.19.22 - Физика наноструктур. Низкоразмерные структуры. Мезоскопические структуры
OECD —
OESR Физика конденсированного состояния (включая физику твердого тела, сверхпроводимость); Вирусология
Приоритеты научно-технического развития а) переход к передовым технологиям проектирования и создания высокотехнологичной продукции, основанным на применении интеллектуальных производственных решений, роботизированных и высокопроизводительных вычислительных систем, новых материалов и химических соединений, результатов обработки больших объемов данных, технологий машинного обучения и искусственного интеллекта;
Регистрационные номера —