Уникальные научные установки

Опытный биотехнологический комплекс (ОБК) ИФР РАН (ОБК ИФР РАН)

УНУ создана в 1995 году

Адрес
Руководитель работ
  • 👤д.б.н., проф. Носов Александр Михайлович; к.б.н. Титова Мария Владимировна
  • 📞 (499) 977-94-45
  • al_nosov@mail.ru; titomirez@mail.ru
Сведения о результативности за 2017 год (данные мониторинга)
Участие в мониторинге Число организаций-пользователей, ед. Число публикаций, ед. Загрузка в интересах внешних организаций-пользователей, %
нет000.00
Базовая организация

Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт физиологии растений им. К.А. Тимирязева Российской академии наук

Информация об уникальной научной установке (УНУ)

ОБК ИФР РАН обеспечивает проведение комплексных научных исследований в области биотехнологии высших растений. Комплекс включает в себя: - подготовительный участок (представляющий собой помещения для мойки посуды и изготовления питательных сред, автоклавную, климатическую камеру, помещения посева); - производственный участок (реакторный зал); - участок получения готового продукта с заданными характеристиками (участок химического анализа, фильтрации, сушки и упаковки клеточной биомассы). ОБК ИФР РАН включает в себя три участка: подготовительный, производственный и участок получения готовой продукции, оснащенные как отечественным, так и импортным оборудованием. На подготовительном участке проводят работы по  очистке воздуха; подготовке и стерилизации посуды и оборудования; приготовлению и стерилизации сред для культивирования;  поддержанию в коллекциях культур-продуцентов; подготовке отобранных штаммов к аппаратному выращиванию. Участок укомплектован набором дистилляторов и паровых автоклавов, моющим оборудованием, стерилизационными и сушильными установками, климатическими камерами с контролируемыми условиями среды и стационарными круговыми качалками для длительного культивирования штаммов-продуцентов в колбах с системой регулирования количества оборотов (для колб 0,25 – 2,00 л), ламинарными шкафами-боксами, а также аналитическим оборудованием.  Производственный участок оснащен ферментационными установками объемом от 2 до 2500 л, в которых осуществляют собственно аппаратное культивирование культур-продуцентов в лабораторных, пилотных и полупромышленных установках при одновременном мониторинге процессов роста и биосинтеза. На участке получения готовой продукции растительные клетки отделяют от культуральной жидкости, сушат, проводят анализ сухой клеточной биомассы, фасуют и укладывают на хранение. Сектор оснащен комплектом фильтрационного и сушильного  оборудования, позволяющим работать с различными объемами клеточной суспензии, а также соответствующим аналитическим оборудованием для проведения химического анализа получаемой продукции (ВЭЖХ, спектрофотометры). Используемые методики: методы оценки роста культур клеток высших растений (определение ростовых параметров, жизнеспособности, длительности фаз ростового цикла, построение ростовых кривых); методы качественной и количественной оценки содержания вторичных метаболитов в культурах клеток высших растений (ВЭЖХ, спектрофотометрия); методы получения каллусных и суспензионных культур клеток высших растений;методы оценки дыхательного метаболизма суспензионных культур клеток высших растений.

Главные преимущества, обоснование уникальности установки, в том числе сопоставление УНУ с существующими аналогами

ОБК ИФР РАН по совокупности параметров является уникальной установкой для разработки биотехнологий промышленного получения биопрепаратов с заданными свойствами для нужд пищевой, фармацевтической, косметической промышленности на основе культур клеток высших растений независимо от условий внешней среды. Характеристики имеющегося технологического оборудования позволяют при масштабировании лабораторных разработок создавать экологически безопасную и экономически выгодную производственную схему.

Основные направления научных исследований, проводимых с использованием УНУ

  • Получение каллусных и суспензионных культур клеток, прежде всего редких и исчезающих видов растений, содержащих целевые БАВ;
  • Исследование общих закономерностей развития и существования культур клеток высших растений как уникальной экспериментально созданной биологической системы – популяции соматических клеток in vitro;
  • Изучение особенностей роста и биосинтеза БАВ растительных клеток in vitro при выращивании в различных условиях;
  • Создание систем культивирования растительных клеток in vitro, в том числе в разных режимах и в биореакторах различной конструкции и объема;
  • Масштабирование лабораторных разработок, разработка опытно промышленных регламентов и создание экономически перспективных и экологически безопасных моделей производства БАВ на основе культур клеток высших растений.

Наиболее значимые научные результаты исследований

Проведено изучение ростовых характеристик и вторичного метаболизма для различных культур клеток, в том числе Panax ginseng, Panax japonicus, Rhaponticum carthamoides, Ajuga reptans , Serratula coronata, Stevia rebaudiana, Stephania glabra, Polyscias filicifolia. Оптимизированы условия их роста по составу сред и условиям культивирования. Разработаны системы выращивания суспензионных культур клеток в различных режимах культивирования (периодическом, полупроточном, проточном (хемостат, закрытый проток) в биореакторах различной конструкции и объема. Получены высокопродуктивные штаммы культур клеток диоскореи дельтовидной Dioscorea deltoidea, женьшеня настоящего Panax ginseng и женьшеня ползучего Panax japonicus var. repens, с высоким и стабильным содержанием целевых БАВ, определены условия их стабильного синтеза. Получены каллусные и суспензионные культуры клеток разных видов тисса - Taxus canadensis, Taxus baccata, Taxus cuspidata, Taxus Media – продуцентов противоопухолевых дитерпеноидов (таксоидов). С помощью ВЭЖХ, капиллярного электрофореза и ВЭЖХ-масс-спектрометрии показано, что полученная культура клеток Taxus baccata сохранила способность к синтезу таксоидов (паклитаксел, баккатин III). Проведенные фундаментальные исследования послужили основой разработки эффективных биотехнологий на основе культур клеток in vitro: Разработаны принципы масштабирования выращивания культур клеток высших растений. Осуществлено масштабирование выращивания культур клеток Polyscias filicifolia, Dioscorea deltoidea и Panax japonicus var. Repens до биореакторов полупромышленного объема (630 литров).  Совместно с медицинскими учреждениями и ЗАО «Биофармтокс» на основе биомассы культур клеток создан ряд биотехнологических продуктов – нутрицевтики «Витагмал», «Трифитол», серия мазей «Витагмалон». Налажено производство этих препаратов и они выпущены на российский рынок. На стадии доклинических испытаний находится ряд других препаратов для медицины и ветеринарии (фуростаноловых гликозидов из культуры клеток диоскореи дельтовидной, стефаглабрина – из стефании гладкой).

127276, г. Москва, ул. Ботаническая, д. 35
📷

Перечень объектов в составе УНУ (8)

Наименование Изготовитель Страна Год выпуска Количество единиц
Система для капиллярного электрофореза Agilent 7100
Назначение, основные характеристики
Agilent Technologies Inc. Соединённые Штаты Америки 2007 1
Система для высокоэффективной жидкостной хроматографии Agilent 1200
Назначение, основные характеристики
Agilent Technologies Inc. Соединённые Штаты Америки 2007 1
Стационарная подвесная круговая качалка с регулируемым числом оборотов.
Назначение, основные характеристики
ИФР РАН Россия 1996 1
Стерилизатор воздушный с системой принудительного охлаждения стерилизационной камеры ГП-80-Ох-ПЗ
Назначение, основные характеристики
Касимовский приборный завод Россия 2006 1
Лабораторные весы прецизионные Ohaus RV-64
Назначение, основные характеристики
Ohaus Китайская Республика 2006 1
Ферментатор с кольцевым барботером и механическим перемешиванием общим объемом 2500 л (ОКБ, Йошкар-Ола)
Назначение, основные характеристики
ОКБА, Йошкар-Ола Россия 2003 1
Бокс абактериальный воздушной среды БАВ нп-01-"Ламинар-С"-1,2 (01)
Назначение, основные характеристики
ЗАО "Ламинарные системы Россия 2006 1
Ферментатор с кольцевым барботером и механическим перемешиванием (1Т, ОКБА, Йошкар-Ола)
Назначение, основные характеристики
ОКБА, Йошкар-Ола Россия 1980 2

Услуги (6)

Методики (16)

Наименование методики Наименование организации, аттестовавшей методику Дата аттестации
Методы оценки и характеристики роста культур клеток высших растений. ИФР РАН 29.01.2011
ОФС "Спектрофотометрия в ультрафиолетовой и видимой областях" МИНИСТЕРСТВО ЗДРАВООХРАНЕНИЯ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ 29.01.2010
ОФС "Определение концентрации микробных клеток" МИНИСТЕРСТВО ЗДРАВООХРАНЕНИЯ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ 29.01.2010
ОФС "Техника микроскопического и микрохимического исследования лекарственного растительного сырья и лекарственных растительных препаратов" МИНИСТЕРСТВО ЗДРАВООХРАНЕНИЯ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ 29.01.2010
ОФС "Определение содержания экстрактивных веществ в лекарственном растительном сырье и лекарственных растительных препаратах" МИНИСТЕРСТВО ЗДРАВООХРАНЕНИЯ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ 29.01.2010
Стерилизация (ОФС 42-0138-09) а Центром стандартизации лекарственных средств Ф е- дерального государственного учреждения «Научный центр экспертизы средств медицинского применения» Росздрав надзора (ФГУ НЦЭСМ) 29.01.2010
Определение сахаров спектрофотометрическим методом (ОФС 42-0116-09) а Центром стандартизации лекарственных средств Ф е- дерального государственного учреждения «Научный центр экспертизы средств медицинского применения» Росздрав надзора (ФГУ НЦЭСМ) 29.01.2010
Статистическая обработка результатов эксперимента а Центром стандартизации лекарственных средств Ф е- дерального государственного учреждения «Научный центр экспертизы средств медицинского применения» Росздрав надзора (ФГУ НЦЭСМ) 29.01.2010
Мышьяк (ОФС 42-0104-09) а Центром стандартизации лекарственных средств Ф е- дерального государственного учреждения «Научный центр экспертизы средств медицинского применения» Росздрав надзора (ФГУ НЦЭСМ) 29.01.2010
Ртуть (ОФС 42-0105-09) а Центром стандартизации лекарственных средств Ф е- дерального государственного учреждения «Научный центр экспертизы средств медицинского применения» Росздрав надзора (ФГУ НЦЭСМ) 29.01.2010
Потеря в массе при высушивании (ОФС 42-0087-08) а Центром стандартизации лекарственных средств Ф е- дерального государственного учреждения «Научный центр экспертизы средств медицинского применения» Росздрав надзора (ФГУ НЦЭСМ) 29.01.2010
Оптическая микроскопия (ОФС 42-0084-08) а Центром стандартизации лекарственных средств Ф е- дерального государственного учреждения «Научный центр экспертизы средств медицинского применения» Росздрав надзора (ФГУ НЦЭСМ) 29.01.2010
Капиллярный электрофорез (ОФС 42-0082-08) а Центром стандартизации лекарственных средств Ф е- дерального государственного учреждения «Научный центр экспертизы средств медицинского применения» Росздрав надзора (ФГУ НЦЭСМ) 29.01.2010
Высокоэффективная жидкостная хроматография (ОФС 42-0096-09) а Центром стандартизации лекарственных средств Ф е- дерального государственного учреждения «Научный центр экспертизы средств медицинского применения» Росздрав надзора (ФГУ НЦЭСМ) 29.01.2010
Газовая хроматография (ОФС 42-0095-09) а Центром стандартизации лекарственных средств Ф е- дерального государственного учреждения «Научный центр экспертизы средств медицинского применения» Росздрав надзора (ФГУ НЦЭСМ) 29.01.2010
Тонкослойная хроматография (ОФС 42-0094-09) а Центром стандартизации лекарственных средств Ф е- дерального государственного учреждения «Научный центр экспертизы средств медицинского применения» Росздрав надзора (ФГУ НЦЭСМ) 29.01.2010

Возврат к списку


0 комментариев

Комментарии отсутствуют!

Вы можете оставить свое сообщение первым.

Написать комментарий