Участники программы «Сириус.Лето 2020-2021» разработали прототип сенсоров для микрофизиологической системы «щитовидная железа»

Основной задачей для Григория и Николая Коротковых (закончили 10 класс), Елены Моисеевой (закончила 7 класс) стала разработка прототипов электрохимических сенсоров для МФС «Щитовидная железа» и экспериментальное исследование их характеристик.

Микрофизиологические системы (МФС) - это биоинженерные устройства, имитирующие работу какого-либо органа или системы органов. Разработка МФС требует интеграции биологических и инженерных направлений. Для конструирования МФС необходимы миниатюрные датчики, преобразующие процессы жизнедеятельности клеток в цифровой сигнал. Сенсор для МФС должен быть высокочувствительным, миниатюрным, специфичным и легко встраиваться в систему, легко заменяться.

Для МФС «Щитовидная железа» важными являются оценка поглощения йода и йодидов, протеолитическая активность клеток при резорбции коллоида (это важные процессы для синтеза гормонов щитовидной железы).

Заказчиком проекта выступил партнер нашего Центра - УдГУ в лице заместителя директора по научной работе Института естественных наук Ивана Черенкова. Наставником стала студентка магистратуры по направлению «Биология клетки» УдГУ, педагог доп. образования ДНК им. В. И. Вернадского Ксения Сергеева. В проекте участвовали и школьники из центра дополнительного образования «ДНК им. В. И. Вернадского». Работа велась в лаборатории биохимии и молекулярной биологии ДНК.

Прежде, чем создать прототипы сенсоров, команда провела большую подготовительную работу и разбила реализацию кейса на этапы:

- Поиск и анализ научно-технической информации по теме проекта;

- Освоение базовых методов электрохимического анализа;

- Разработка экспериментальной модели сенсора протеолиза;

- Разработка экспериментальной модели сенсора йодидов;

- Представление прототипов сенсоров.

В новом учебном году школьники продолжат усовершенствовать разработанные сенсоры, чтобы их можно было внедрить в датчики МФС.