Норвежский центр международного сотрудничества в образовании (SIU)

Номер проекта: CPRU-2017/10008

Время действия проекта: 03/2018 - 12/2020

Optical Probe Sensors at Biological Environments (OPS@BE)

Краткое описание проекта

Одно- и многофотонная спектроскопия обеспечивает глубокое понимание электронных и химических свойств крупных молекулярных структур посредством фотофизических и фотохимических процессов, происходящих в присутствии электромагнитных полей и при взаимодействиях с окружающей средой. Такие исследования могут обеспечивать неинвазивный способ мониторинга и контроля молекулярных биомаркеров, испытания и разработки биологических полимеров и лекарств, что позволяет совместно применять их в медицине и фармакологии.

Разработка передовых методов требует широкого теоретического образования в области теоретической, вычислительной и физической химии в сочетании с навыками практического использования экспериментальных и вычислительных методов. Основная цель OPS@BE - развивать эффективную междисциплинарную образовательную программу для обучения студентов магистратуры и докторантуры по современной экспериментальной и теоретической фотохимии, опираясь на международный опыт участвующих сторон.

Благодаря обмену студентами и совместным образовательным курсам, признанным партнерами, OPS@BE улучшит качество обучения студентов по вычислительной и экспериментальной биофотонике в норвежских и российских научных сообщетвах: UiT Арктический университет Норвегии и Томский государственный университет с участием Государственного университета Санкт-Петербурга и Университета Осло. Инициатива основана на общих интересах участников и совместных стремлениях по налаживанию образовательного сотрудничества между этими учреждениями в области биофотоники.

Экспериментальные и теоретические курсы, открытые для иностранных студентов, будут организованы на уровне MSc / PhD в каждой стране и полностью признаны всеми партнерами. Ежегодные семинары будут организованы для мониторинга и улучшения результатов обучения, чтобы определить возможности для дальнейшей интеграции между существующими программами, развивать и укреплять программу для всех участвующих сторон.

UiT и Санкт-Петербургский государственный университет имеют длительную историю сотрудничества, начиная с начала 90-х годов, когда был подписан первый Меморандум о взаимопонимании, который охватывал лингвистику, историю, социальную антропологию, геологию и морскую биологию. Партнёры активно заинтересованы в расширении сотрудничества в других научных областях, где исследовательская и академическая деятельность всех участвующих учреждений пересекается.

С научной точки зрения OPS@BE будет развивать области биомедицины и фармакологии, в частности, глубокое и детальное понимание молекулярной электронной структуры, спектральных свойств и фотохимических реакций органических молекул в биологических объектах. Эти области исследований занимают прочное место в академических структурах и международных стратегиях участвующих сторон проекта.

Advanced optical methods to study DNA complexes

Санкт-Петербургский государственный университет

Кафедра молекулярной биофизики и физики полимеров

Норвежско-российский летний школьный семинар 17-29 июня, 2019

Экспериментальное исследование и дальнейшее развитие современных приборов с чрезвычайно высоким спектральным разрешением и техники фемтосекундных лазеров требуют фундаметнтального обучения по широкому кругу тем, от базовых теоретических знаний по оптике и квантовой механике до приобретения навыков в экспериментальных и вычислительных методах. Широта охвата тем, которые необходимо рассмотреть, требует от каждой из сторон обеспечить необходимую глубокую подготовку специалистов на самом высоком международном уровне по всем соответствующим темам.

Основная задача школы - повысить качество образования в области инструментального наблюдения и теоретического исследования спектроскопии и фотохимии флуоресцентных органических, металлоорганических и биологических кластеров и предоставить учащимся доступ к современным экспериментальным и теоретическим методам. Это будет достигнуто с помощью серии совместных двусторонних междисциплинарных лекций и практических курсов, посвященных этим теоретическим и экспериментальным техникам.

Экспериментальная часть школы представит введение в основные принципы современных фотонных измерений органических соединений, металлоорганических кластеров и биологических систем. Практические занятия по наблюдению и регистрации сверхбыстрой флуоресценции будут посвящены фотопроцессам в ДНК и комплексам ДНК-лиганд, в частности фотопроцессам в комплексах ДНК с красителями и металлическими кластерами. Стационарная и динамическая флуоресцентная спектроскопия, лазерная сканирующая микроскопия, фотоэлектронная спектроскопия будут доступны для изучения люминесцентных и фотохимических свойств биологических систем.

Теоретические курсы дополнят заявленную экспериментальную часть. Эти лекции будут посвящены классическим и развивающимся гибридным методам моделирования наноразмерных и более крупных молекулярных систем, а также вычисления фотоиндуцированных процессов для обеспечения глубокого понимания электронных и химических свойств крупных молекулярных структур посредством фотофизических и фотохимических процессов, происходящих в присутсвии электромагнитных полей и через взаимодействие с окружающей средой. Вычислительные методы касаются различных аспектов биофотоники и фотохимии, химической и электронной структуры хромофорных фрагментов как частей молекулярных кластеров в основном и возбужденном состояниях с линейными и многофотонными переходами, внутримолекулярного и межмолекулярного переноса возбужденной энергии, физических и химических фотореакций, применяемых к органическим соединениям, металлоорганические координационные кластеры и биологические объекты в представлении различных современных гибридных моделей и подходов.

Дополнительная информация о программе Россия