Естественно-научный институт

Наука

Научная работа выполняется в рамках общего для естественно-научного института направления по разработке биосенсоров, биотопливных элементов, биопрепаратов и биотехнологий для защиты окружающей среды:

• Закономерности функционирования микроорганизмов-деструкторов в процессах биотрансформации и биодеградации ксенобиотиков как основа создания эффективных биопрепаратов и биотехнологий ремедиации природно-техногенных систем.
• Биоматериалы на основе инкапсулированных ферментов и микроорганизмов - гетерогенные биокатализаторы для разработки технологий очистки специализированных стоков предприятий.
• Биомиметическое инкапсулирование и биосовместимые полимеры - гидрогели для иммобилизации микроорганизмов.
• Гуминовые вещества как основа для создания природных сорбентов с повышенными константами связывания и комплексообразования по отношению к тяжелым металлам.
• Разработка биосенсоров для мониторинга окружающей среды и контроля биотехнологических процессов
• Биоэлектрохимические системы - микробные топливные элементы
• Применение углеродных наноматериалов и нанотехнологий для модификации биоэлектродов с целью обеспечения высокой проводимости в исследуемых системах
• Гликолипидные биосурфактанты: строение, свойства, перспективы практического использования
• Разнообразие и структурно-функциональные особенности природных и антропогенных экосистем Центральной России: видовой состав, структура, динамика и природоохранная значимость
• Физиолого-биохимические аспекты адаптации разных групп организмов к воздействию факторов окружающей среды

В 2021 году на базе Естественнонаучного института было создано две молодежные научные лаборатории:

«Лаборатория Экологической и медицинской биотехнологии» - заведующий лабораторией, к.х.н., доцент кафедры биотехнологии С.В. Алферов. Научная деятельность лаборатории будет развиваться по следующим направлениям:

• Применение наноматериалов для модификации биоэлектродов и биокатализаторов с целью увеличения эффективности функционирования биоэлектрохимических систем и получения новых свойств биокатализаторов.
• Поиск специфических оксидаз и направленное изменение свойств ферментов с использованием методов молекулярной биотехнологии для применения в биоэлектрохимических системах.
• Биоэлектрохимические системы: микробные и ферментные топливные элементы различной конструкции и назначения. Биосенсоры для определения степени загрязнения объектов окружающей среды и токсичности
• Закономерности функционирования микроорганизмов-деструкторов в процессах биотрансформации и биодеградации ксенобиотиков и других загрязнителей
• Биосурфактанты микроорганизмов: строение, свойства, перспективы практического использования в экобиотехнологии и фармацевтической медицине.

В лаборатории «Биологически активных соединений и биокомпозитов» будут заниматься исследованиями физико-химических свойств материалов для применения в медицине, биотехнологии и химической промышленности. Молодые учёные разработают синтезированные компоненты для новых отечественных антисептических и дезинфицирующих средств.

На данный момент в эти лаборатории трудоустроено 15 магистрантов направлений подготовки «Химия» и «Биотехнология».

За последние 10 лет сотрудники института выполняют научные проекты по федеральным и ведомственным программам. Большое количество грантов, выигранных молодыми учеными и студентами ТулГУ, стало возможно благодаря организации и ежегодному проведению на базе Естественнонаучного института Всероссийской конференции с международным участием и элементами научной школы для молодежи «Экотоксикология», которая является отборочным этапом для прохождения в финал конкурса «УМНИК» (направление – Биотехнология). Участие в конференции принимают студенты института, выполняющие научную работу в рамках курсовых работ.