Наукова діяльність кафедри

Кафедра мікробіології, сучасних біотехнологій та імунології була створена у 2002 р., вона стала базовою кафедрою новоствореного факультету біомедичних технологій. Засновницею і першим деканом тоді ще факультету біомедичних технологій була Ксенія Дмитрівна Черненко – к.б.н., відомий спеціаліст у галузі імунології, засновниця і завідувач Лабораторії імунології Київського міського онкологічного центру (1992 р.). Завдяки організаційному таланту Ксенії Дмитрівни лабораторії кафедри були одразу ж оснащені найновішим високотехнологічним обладнанням, яке дозволяло студентам отримувати навички практичних досліджень із перших кроків навчання. Матеріально-технічна база кафедри постійно розширюється і вдосконалюється відповідно розвитку біологічної галузі в Україні та у світі, щоб завжди повністю відповідати вимогам до підготовки сучасних фахівців – мікробіологів-імунологів, конкурентоспроможних як на внутрішньому, так і на зовнішньому ринках праці.

У складі кафедри працюють відомі вчені, доктори і кандидати біологічних та медичних наук, які активно ведуть науково-дослідну роботу кожен у своїй галузі, у найбільш актуальних напрямках, визначених найгострішими потребами суспільства. Студенти кафедри є активними учасниками цих досліджень, у процесі яких вони набувають навичок планування та проведення експериментів, обробки, аналізу й узагальнення результатів наукового пошуку, навчаються представляти та захищати свої напрацювання перед опонентами на семінарах, наукових конференціях і т.д.

Із 2006 по 2016 р. кафедру очолювала Адель Федорівна Антипчук – талановитий організатор, видатний вчений-мікробіолог, визнаний фахівець у галузі загальної, водної та ґрунтової мікробіології, доктор біологічних наук, професор, лауреат премії ім. Д.К. Заболотного НАН України та Державної премії України в галузі науки і техніки. Науковий доробок Антипчук – більше 230 наукових праць, у тому числі – 14 монографій, 4 навчальні посібники (підручники), 10 авторських свідоцтв на винаходи і 9 патентів України. А найголовніша нагорода Аделі Федорівни – це заслужений авторитет серед наукової спільноти та сердечна вдячність близьких, колег, учнів. Вона плідно поєднувала наукову діяльність з педагогічною. Її лекції завжди були актуальними і цікавими, і кожен студент міг розраховувати на увагу і допомогу, а молодші співробітники – на пораду.

Після того, як Адель Федорівна пішла з життя, кафедру очолила Тетяна Іванівна Тугай – доктор біологічних наук, професор, талановитий дослідник-експериментатор у галузі мікробіології, мікології, радіобіології та новітніх нанотехнологій. Т.І. Тугай отримані нові, науково обґрунтовані теоретичні та експериментальні результати дослідження адаптації мікроміцетів до хронічного іонізуючого опромінення на рівні популяції, організму та молекулярному.

У співпраці з колегами було виявлено новий у науці феномен: здатність грибів позитивно реагувати на дію радіації, який було названо позитивним радіотропізмом. Розроблено новий спосіб виявлення та кількісного оцінювання радіотропізму в модельній системі, де щільність потоку використаних штучних джерел іонізуючого випромінювання імітувала щільність потоку радіації, зумовленої «гарячими» частинками Чорнобильського походження. Отримані Тетяною Іванівною дані визначили характер змін активності мікроміцетів – однієї з важливих первинних ланок трофічних ланцюгів – в умовах хронічного опромінення. Ці наукові розробки є основою для довгострокових прогнозів відносно формування нового біогеоценозу зони відчуження та віддалених наслідків можливого впливу мікроміцетів на міграцію радіонуклідів у ґрунті.

Створено колекцію мікроміцетів із вираженими радіоадаптаційними властивостями, які можуть бути використані в технологіях із біоремедіації забруднених радіонуклідами екотопів. Розроблено методичні підходи, реалізовані в нових способах виявлення та скринінгу мікроміцетів із радіоадаптаційними властивостями, на основі яких оформлено п’ять патентів України, які передбачають можливість розробки нових технологій отримання біологічно важливих сполук.

Проведення під керівництвом Тугай Т.І. практичних занять із використанням оригінальних модельних установок, у створенні яких вона брала безпосередню участь, дозволяє студентам збагатити теоретичну базу, отримати навички планування та постановки сучасного наукового експерименту, опанувати новітні методи використання штамів із радіотропізмом, а також заохочують до проведення власних наукових досліджень у межах курсових та випускних кваліфікаційних робіт.

Тетяна Іванівна Тугай має стаж наукової роботи 46 років, вона є автором та співавтором більше 160 наукових праць, 2 монографій, 5 патентів України, загальна кількість посилань на публікації – 604 та h-індекс – 11 (згідно бази даних Google Shcolar). Вона є членом багатьох професійних біологічних товариств: Товариства мікробіологів України ім. С.М. Виноградського (в період з 2012 по 2017 рр. була головою осередку ТМУ ІМВ НАНУ та членом центральної ради ТМУ), Європейського товариства мікологів, Європейського товариства мікробіологів, Українського біохімічного товариства, Товариства радіобіологів України і бере активну участь у їх роботі. Крім того, Тугай Т.І. є експертом Національного фонду досліджень України, експертом МОН по рецензуванню вітчизняних та іноземних грантових проєктів, рецензентом наукових статей у журналах, що індексуються базою Scopus та ін. базами, опонентом кандидатських та докторських дисертацій, керівником науково-дослідних робіт за темами «Дослідження метаболізму мікроміцетів з унікальною властивістю – позитивного радіотропізму» та «Дослідження біорізноманіття мікробіоти Зони відчуження як модель вивчення мікроеволюції і процесів природньої біоремедіації», у виконанні яких задіяні співробітники кафедри та студенти.

Під керівництвом Тугай Т.І. в Інституті біомедичних техпологій створено осередок Товариства мікробіологів України, члени якого є організаторами наукової роботи Інституту – щорічних наукових конференцій «Сучасні наукові дослідження в біології, екології, медицині та фармації» та Всеукраїнської наукової конференції студентів і молодих вчених «Молодь: освіта, наука, духовність», тематичних наукових семінарів, круглих столів, проведення занять у студентському науковому гуртку, підготовки наукових доповідей студентів, тренінгу з написання тез доповідей.

Сфера наукових інтересів доктора біологічних наук, старшого наукового співробітника Козлової Ірини Опанасівни відображена в численних публікаціях – геохімічна діяльність мікроорганізмів та її прикладні аспекти, зокрема мікробно індукована корозія великомасштабних підземних споруд (магістральні трубопроводи, резервуари, тунелі метрополітенів, кабелі зв’язку тощо) і методи боротьби з нею.

Разом із колективом авторів проведено експериментальні дослідження і встановлено основні закономірності розвитку мікроорганізмів у зонах безпосереднього контакту із техногенними поверхнями. Встановлено, що місцем формування агресивного мікробного угруповання є феросфера – зона ґрунту товщиною до 3 mm, яка безпосередньо контактує з поверхнею металевої підземної споруди. Це біоплівка, в якій проявляється біогеохімічна активність бактерій-збудників корозії і пришвидшується перебіг електрохімічних процесів. Показано, що в біоплівці відбуваються популяційні зміни бактерій з домінуванням бактерій певних фізіологічних груп: сульфатвідновлювальних, денітрифікувальних, залізо-відновлювальних. Методом конфокальної лазерної сканівної мікроскопії встановлено, що в базальній частині бінарної біоплівки, на поверхні бутилкаучукового шару покриву розташовуються бактерії роду Аrthrobacter, які пришвидшують його деградацію. Ефективним засобом захисту матеріалів від мікробних пошкоджень є введення до їх складу біоцидів, які коагулюють білки, окиснюють сульфгідрильні групи у структурах білків, що призводить до загибелі клітин мікроорганізмів.

Досліджувались також можливості використання мікробної біотехнології в трибологічному матеріалознавстві: застосування продуктів життєдіяльності мікроорганізмів для модифікації робочих поверхонь вузлів тертя. Встановлено, що, використовуючи здатність мікробних культур до біомінералізації, можна проводити поверхневу хімічну обробку матеріалів, отримувати вторинні структури на поверхні деталей вузлів тертя і таким чином подовжувати термін їх використання.

Ірина Опанасівна має більше 110 публікацій, із них 4 монографії; загальна кількість посилань на публікації – 488 та h-індекс – 11 (згідно бази даних Google Shcolar).

Кандидат біологічних наук Ольга Вікторівна Мележик основну увагу приділяє дослідженню урбаністичних фітоценозів, їх аналізу та розробці методів оптимізації і збереженню фіторізноманіття, а також розробці методичної літератури, проблемам формування і використання баз даних та системному аналізу в біології.

Наукові роботи Олени Миколаївни Корінько (кандидат біологічних наук, доцент), присвячені проблемам заповідного паркознавства, лісознавства, збереженню дендрорізноманіття, особливо угрупувань бука лісового.

Кандидат сільськогосподарських наук Наталія Анатоліївна Ілюк працює над удосконаленням овочівництва, вирощуванням та переробкою сільськогосподарської продукції.

Старший викладач Сергійчук Наталя Миколаївна активно працює в галузі біотехнології та фармації, бере участь у дослідженнях та публікації їхніх результатів.

Також на кафедрі мікробіології, сучасних біотехнологій та імунології працюють видатні професіонали-практики, доктори біологічних наук, співробітники провідних науково-дослідних інститутів Національної академії наук України та Національної академії медичних наук України.

Основні напрями досліджень, очолювані д.б.н. Людмилою Білявською, в яких активну участь беруть студенти, – вивчення комплексу метаболітів різноспрямованої біологічної активності ґрунтових стрептоміцетів-антагоністів фітопатогенів і фітонематод, визначення ролі продуцентів у біорегуляції рослин на молекулярному і клітинному рівнях; теоретичне обґрунтування та експериментальне підтвердження стратегії створення новітніх екологічних полікомпонентних метаболічних біопрепаратів фітозахисної, рістстимулювальної й адаптогенної дії та оцінці їхньої ефективності. Такі знання дозволяють розробити стратегію створення нових біопрепаратів для екологічно орієнтованої фітосанітарної оптимізації агроценозів із використанням мікробного потенціалу стрептоміцетів.

Доктор біологічних наук Наталія Поєдинок розробляє сучасні технології культивування лікарських грибів, які базуються на фундаментальних знаннях про їх біологічні властивості, що дозволяє контролювати найбільш важливі функції грибного організму та забезпечити одержання плодових тіл, біомаси міцелію та продуктів метаболізму бажаної якості в необхідній кількості. До своєї наукової роботи вона залучає студентів, яким вивчення фізіологічних особливостей досліджуваних грибів, встановлення у них потенційних можливостей дозволить повніше розкрити їх біосинтетичні можливості та використати це у своїй подальшій науковій роботі.

Напрямок досліджень, очолюваний д.м.н. Анатолієм Чумаком, в якому активну участь беруть студенти, надзвичайно актуальний і спрямований на підвищення ефективності діагностики і прогнозування перебігу патологічного процесу у хворих на хронічну лімфоцитарну лейкемію, яка належить до найбільш поширених онкогематологічних захворювань у групі учасників ліквідації наслідків аварії на Чорнобильській АЕС.

Кандидат біологічних наук Любов Зелена ознайомлює студентів із сучасними напрямками генетичних досліджень бактерій, зокрема генотипуванням видів і штамів, аналізом генетичної мінливості та поліморфізму геному, а також допомагає студентам набувати досвіду роботи в молекулярно-генетичній лабораторії на практичних заняттях.

Кандидат біологічних наук Олена Беспалова працює зі студентами для встановлення цілісного уявлення і системи знань про патологічні процеси і захворювання, в патогенезі яких беруть участь імунні механізми, вивчення проблем та корекції імунного статусу, поняття про клітинні та гуморальні фактори імунної системи та їх значення при інтерпретації імунограми, визначення механізму дії про- та протизапальних цитокінів.

Кандидат біологічних наук Андрій Тугай займається вивченням віддалених наслідків дії хронічного опромінення на пострадіаційні генерації мікроміцетів в умовах, які імітують рівні забруднення ґрунту Зони відчуження ЧАЕС, можливості певних грибів руйнувати паливні «гарячі частинки» з високою активністю трансуранового елементу 241Am. Він є автором понад 70 наукових праць, 2 патентів України, загальна кількість посилань на публікації – 65 та h-індекс – 4 (згідно бази даних Google Shcolar). Він очолює Навчально-наукову лабораторію мікробіології, імунології та біотехнологій, в якій забезпечує технічні можливості проведення як навчальних, так і наукових досліджень із використанням унікальної колекції культур мікроорганізмів, під його керівництвом в режимі онлайн із використанням сучасної цифрової камери зі студентами проводиться аналіз отриманих результатів мікроскопії.

Директор інституту к.б.н. Валентина Мовчан є фахівцем-екологом із охорони та оптимізації довкілля, експертом відділення екології та аграрних наук фінального етапу Всеукраїнського конкурсу-захисту науково-дослідницьких робіт учнів – членів Малої академії наук України. Вона активно працює над формуванням школи пермакультури в Україні, завдяки їй на базі Університету діє школа «Конструктивна екологія і пермакультура», проводиться курсове навчання гарденотерапії, закладено теплі грядки Розума, які є технологією майбутнього в сільському господарстві. Досліджує проблеми впливу на генетичний апарат організмів факторів зовнішнього середовища і взаємозв’язку екологічних змін та швидкості еволюційних процесів.

Педагогічні працівники постійно піклуються про підвищення свого професійного рівня – фахівці постійно вдосконалюють свою майстерність на курсах підвищення кваліфікації, беруть участь у конференціях, семінарах, симпозіумах як національного, так і світового рівня.

За роки діяльності Інституту біомедичних технологій (раніше – факультет) у його складі працювали наукові школи. Так, під керівництвом д.б.н. Піляшенка-Новохатнього А.І. (2007-2017 рр.) проводилася робота з вивчення ролі ґрунтових мікроорганізмів у біокорозії підземних магістральних трубопроводів та розв’язання проблем екологічної безпеки нафтогазового комплексу України; під керівництвом д. геол. н. Кураєвої І.В. (2005-2013 рр.) функціонувала наукова школа «Екологія та безпека підземних вод»; д.с.-г.н., професор Куценко В.С. (2008-2014 рр.) керував напрямком розвитку агрономічної науки в сучасних умовах; д.б.н., проф. А.Ф. Антипчук (2006-2016р.р.) розвивала наукові дослідження очистки стічних вод та оздоровлення середовища за участю різних груп мікроорганізмів. Сьогодні активно розвивається та діє школа «Радіаційної мікології», яка під керівництвом д.б.н. Тетяни Тугай працює над важливим напрямком для нашої держави – моніторингом мікобіоти Зони відчуження ЧАЕС. За результатами роботи цих шкіл фахівцями опубліковано низку статей у наукових виданнях національного та світового рівня, видано монографії, оформлено патенти на винаходи, а керівники напрямків мають високий індекс цитування своїх наукових здобутків в різних наукометричних базах світу.

Студенти інституту з молодших курсів навчаються та працюють в Навчально-науковій лабораторії мікробіології, імунології та біотехнологій, практичні заняття проводять на базі лабораторій провідних науково-дослідних установ у галузі біології, виконують експериментальні магістерські роботи, беруть участь у конференціях регіонального, всеукраїнського та світового рівнів, готуючи щорічно понад 100 доповідей.

Навчальна, навчально-виробнича, переддипломна практики студентів є різносторонньою та пізнавальною, студенти І та ІІ курсу здійснюють виїзди на базу «Петрівська Слобода» в Закарпатській області, де разом із керівниками практик вивчають нові ландшафти та природу України, виконують натурні флористичні дослідження, здійснюють низку навчально-пізнавальних екскурсій. Студенти старших курсів працюють у науково-дослідних установах відповідно до своїх наукових уподобань: це Інститут мікробіології і вірусології імені Д.К. Заболотного НАН України, Національний науковий центр радіаційної медицини НАМН України, Інститут ботаніки ім. М. Г. Холодного НАН України, Національний ботанічний сад імені М.М. Гришка НАН України та ін., проходять стажування в лікувальних закладах та діагностичних лабораторіях.

Щорічно в інституті організовується та відбувається студентська наукова конференція «Сучасні наукові дослідження в біології, екології та фармації» за участю студентів як Університету «Україна», так і інших навчальних закладів України, — міжрегіональна за сприяння Товариства мікробіологів України ім. С.М. Виноградського та Студентського наукового товариства. Та, яка відбулась у м. Київ 17 грудня 2019 року, зібрала 62 учасники. Вони доповіли результати своїх фахових досліджень, які лягли в основу їх дипломних робіт або стали початком наукової діяльності на молодших курсах. Взяли участь також школярі старших класів із партнерських шкіл.

Також було проведено дві науково-практичні конференції «Зелена школа: Х еколекторій» (6-8 вересня 2019 року) та «Зелена школа: ХІ еколекторій» (21-23 лютого 2020 року), де було 125 і 138 учасників відповідно. Заходи відбулись за сприяння ГО «Зелена школа». Основна увага на цих конференціях, відповідно до назви, була приділена «зеленим» технологіям у сільському господарстві, соціальній сфері та побуті.

Міжнародна науково-практична конференція «Полікультури та пермакультура», де співорганізатором виступила ГС «Пермакультура в Україні», відбулась 2 лютого 2020 року за участю 67 дослідників із України, Польші та Словакії. Вона стала частиною глобальної конференції, проведеної ГС у всіх частинах світу протягом шести днів. Доповідачі висвітлили свої дослідження в галузі новітніх технологій ведення сільського господарства із відновленнм грунтів, створення стабільних багатокомпонентних самодостатніх угрупувань із продуктивних рослин.

На кафедрі діють студентські наукові формування Осередок Товариства мікробіологів України ім. С.М. Виноградського під керівництвом д.б.н. Тугай Т.І. (14 учасників) і Гурток загальної та медичної мікробіології під керівництвом д.б.н. Тугай Т.І. та к.б.н. Тугая А.В. (10 учасників). Студенти здійснюють експериментальні дослідження, готують реферативні роботи, виступають з доповідями на наукових конференціях та семінарах.

Для впровадження інтерактивних технологій навчання активно розвивається дистанційна форма навчання, укладаються угоди про співпрацю між провідними науковими установами Києва та регіону. Ведеться активна видавнича діяльність з метою забезпечення студентів високоякісними навчальними та дидактичними матеріалами.

Діяльність кафедри постійно вдосконалюється, іде в ногу з часом, враховує індивідуальні здібності, особливості та прагнення студентів – і, як наслідок, знаходить все нові можливості для свого розвитку.