В июле в Лаборатории нейтронной физики ОИЯИ прошел рабочий визит исследовательской группы из Египта в рамках реализации совместного проекта Академии научных исследований и технологий Египта (ASRT) и ОИЯИ «Молекулярное моделирование и экспериментальное нейтронное рассеяние процессов взаимодействия биомолекул с графеновыми подложками в конденсированных средах». Руководители совместного проекта встретились с директором ЛНФ Валерием Швецовым для обсуждения текущего статуса сотрудничества и возможностей для его дальнейшего развития.
Соруководителями проекта с египетской стороны выступают Ханан Эльхаес, профессор физики и бывшая заведующая кафедрой физики факультета женской науки и образования в области искусств Университета Айн-Шамс (ASU), и Медхат Ибрагим, профессор прикладной спектроскопии и молекулярного моделирования в отделе спектроскопии Национального исследовательского центра (NRC). Вместе с руководителями ОИЯИ посетила участница научной группы со стороны Египта аспирантка Асмаа Ибрагим. От ОИЯИ проект курирует профессор Холмирзо Холмуродов, ведущий научный сотрудник ЛНФ.
В рамках проекта египетская команда получила результаты исследования взаимодействия графеновых квантовых точек (GQDs) с оксидом графена в качестве субстрата и с холестерином в качестве биологической молекулы, используя при этом квантово-механические расчеты. Рентгеновский структурный анализ образцов был выполнен египетскими учеными на установке Xeuss 3.0, а компьютерное моделирование будет проведено на суперкомпьютере ОИЯИ «Говорун». Направление исследования было впоследствии расширено для изучения нескольких биологических молекул с другими наноструктурными субстратами. Результаты этой работы по молекулярному моделированию планируются к публикации в одном из высокорейтинговых научных журналов.
На следующем этапе проекта в ОИЯИ будет проведено компьютерное молекулярно-динамическое моделирование на тех же модельных молекулах для подтверждения полученных результатов. Одним из направлений развития работы предполагается проверка этой модели с использованием исследовательского оборудования в Лаборатории нейтронной физики ОИЯИ.
Понимание механизма взаимодействия в вышеназванных объектах – это важный шаг в разработке и внедрении передовых биосенсоров. На создание экономичного и экологически чистого биосенсора в конечном итоге нацелены исследования этого проекта. Биосенсоры – это аналитические приборы, которые применяют биологические материалы с целью «узнавания» определенных молекул или биологических структур в исследуемых пробах. Они выдают информацию об их присутствии и числе при помощи электрического сигнала. Биосенсоры довольно широко используются в различных областях, таких как сельское хозяйство, медицина, биологическая защита и т. д.
В команду египетских ученых и специалистов входят также проф. Осама Осман (NRC), проф. Абдель Азиз Махмуд (NRC), д-р Хенд Эззат (NRIAG), Рания Бадри (Асьютский университет), и Асмаа Ибрагим, ASU. В проекте принимают участие сотрудники сектора отделения нейтронных исследований и разработок в области конденсированных сред ЛНФ ОИЯИ и студенты университета «Дубна».
Стоит отметить, что это уже второй исследовательский проект, реализованный этими командами исследователей. Одним из результатов проекта стали ряд докладов и отчетов, представленных на международных научных конференциях.