ადმინისტრაცია
სამეცნიერო საბჭო
როგორ მოხვიდეთ
მოკლე ისტორია
ელეფთერ ანდრონიკაშვილი
სიახლე
ფოტო ალბომი
კვლევების თემატიკა
მიმდინარე საგრანტო
     პროექტები და პატენტები

პუბლიკაციები
უჯრედებისა და დნმ–ის
     ფიზიკა

   - პროგრამა და
           კვლევები

ბიოსისტემების სითბური
     თვისებები

   - პროგრამა და
           კვლევები

ნანონაწილაკების
     ურთიერთქმედება
     დნმ–თან

   - პროგრამა და
           კვლევები

ორგანიზმის დამცავი
     სისტემები

   - პროგრამა და
           კვლევები

   - კვლევები

          

ბიოლოგიური სისტემების ფიზიკის
განყოფილება


განყოფილების გამგე
ჯამლეტ მონასელიძე, ფ.-მ. მეცნ. დოქტ.
     ტელ: +(995 32) 232 68 58
     ფაქსი: +(995 32) 239 14 94
     ელ-ფოსტა: jamlet.monaselidze@tsu.ge

საფოსტო მისამართი
ე. ანდრონიკაშვილის სახ. ფიზიკის
ინსტიტუტი
0186 თბილისი, თამარაშვილის ქ. 6
განყოფილების მოკლე ისტორია.

მოლეკულური ბიოფიზიკის განყოფილება (ამჟამად ბიოლოგიური სისტემების ფიზიკის განყოფილება) ფიზიკის ინსტიტუტში ჩამოყალიბდა 1958 წელს აკადემიკოს ელეფთერ ანდრონიკაშვილის ხელმძღვანელობით. მთავარ მიმართულებად მიჩნეული იქნა ბიომაკრომოლეკულების დინამიკური თვისებების შესწავლა ნორმასა და კიბოს შემთხვევაში, ფიზიკო-ქიმიური მეთოდების გამოყენებით და მეტალების იონების გავლენა მათ სტრუქტურასა და ფუნქციაზე. ამ მიმართულებით მიღწეული იქნა რამდენიმე მნიშვნელოვანი შედეგი.

1964 წელს პირველად მსოფლიოში პ. პრივალოვისა და ჯ. მონასელიძის მიერ შეიქმნა მაღალმგრძნობიარე ადიაბატური დიფერენციალური სკანირებადი მიკროკალორიმეტრი (იხ. https://en.wikipedia.org/wiki/Differential_scanning_calorimetry) რომლის საშუალებით პირველად დადგინდა დნმ-ის, შემაერთებელი ცილის (კოლაგენის) და მრავალი გლობულარული ცილის თერმოდინამიკური მახასიათებლები. შესრულებული სამუშაოები 1968 წელს დაჯილდოვდა სახელმწიფო პრემიით (ე.ანდრონიკაშვილი, პ.პრივალოვი). შემდგომში ეს მეთოდი მსოფლიოში აღიარებული იქნა, როგორც ერთ-ერთი წამყვანი ბიომაკრომოლეკულის დინამიკური სტრუქტურის დასახასიათებლად. ამის შემდეგ მეთოდი განვითარდა საერთაშორისო დონეზე და, მათ შორის, ფიზიკის ინსტიტუტში (ჯ. მონასელიძე, ნ. ბაქრაძე, ე. კიზირია, გ. მაჯაგალაძე, ვ. სოხაძე, გ. თვაური და შ. გოგიჩაიშვილი). ამ მიმართულებით მიღებულია 6 საავტორო მოწმობა და გამოქვეყნდა 200-ზე მეტი ნაშრომი მაღალ იმპაქტ-ფაქტორიან გამოცემებში.

განყოფილებაში ჩატარებულ კვლევებს შორის ასევე აღსანიშნავია, რომ ნეიტრონული აქტივაციის ანალიზის მეთოდის გამოყენებით ჩატარდა ბიოლოგიურ ობიექტებში ტოქსიკური და მუტაგენური მეტალების რაოდენობრივი ანალიზი (ლ. მოსულიშვილი), ხოლო დაბალტემპერატურული კალორიმეტრის საშუალებით ბმული წყალი რაოდენობრივად განისაზღვრა ნორმალურ და ონკოლოგიურ ქსოვილებსა და მცენარეულ ქსოვილებში (გ. მრევლიშვილი, ნ. ბაქრაძე, ე. კიზირია, მ. აბულაძე). განყოფილებაში შეიქმნა მოდიფიცირებული ატომური სპექტრომეტრი (აშშ პატენტი 2003 წ., ა. რჩეულიშვილი) და ორი სახის ატომურ-ემისიური სპექტრომეტრი (ვ. ბრეგაძე). განყოფილებაში ასევე შეიქმნა ბიოჩიპების ახალი ტექნოლოგია, რომელიც იძლევა საშუალებას მოხდეს, როგორც ავადმყოფობის გამომწვევი ბაქტერიებისა და ვირუსების, ასევე ეკოლოგიურად არახელსაყრელი პირობების გამომწვევი მიკროორგანიზმების სწრაფი იდენტიფიკაცია (ნ. საპოჟნიკოვა, ნ. ასათიანი, თ. ქართველიშვილი).

განყოფილების თანამშრომლების მიერ მიღებულია მრავალი საერთაშორისო და ადგილობრივი გრანტი ბიოპოლიმერების სტრუქტურისა და ფუნქციის შესასწავლად და, ასევე, მიკროელემენტების რაოდენობრივი განსაზღვრისთვის ბიოობიექტებში.

ამჟამად განყოფილებაში მუშაობს 5 ჯგუფი, 3 მთავარი მეცნიერ-თანამშრომელი, 13 უფროსი მეცნიერ-თანამშრომელი, 11 მეცნიერ-თანამშრომელი და 6 ტექნიკური პერსონალი. ჯგუფების ხალმძღვანელებია ვ. ბრეგაძე, ე. კიზირია, ნ. საპოჟნიკოვა, ა. რჩეულიშვილი და ჯ. მონასელიძე.

კვლევების ძირითადი მიმართულებები

  • შემოთავაზებულია კიბოს დიგნოსტიკა დიფერენციალური სკანირებადი მიკროკალორიმეტრის საშუალებით. გენეტიკური და მიკროკალორიმეტრული მეთოდების გამოყენებით დადგენილია პეპტიდური ბიორეგულატორების გავლენა ქრომატინის ნატიფ სტრუქტურაზე, რომელსაც აქვს ეპიგენეტიკური ხასიათი. მიკროკალორიმეტრული და ოპტიკური მეთოდების საშუალებით დადგენილია გამა-რადიაციისა და მეტალთა იონების ზემოქმედება Spirulina platensis-ის ცილებზე, მათ კომპლექსებსა და გენეტიკურ მასალაზე (ე. ღელაღუტაშვილი, ნ. ბაღდავაძე, მ. კილაძე, მ. გორგოშიძე). ასევე აღსანიშნავია ბოლო წლებში მიღებული აშშ და კანადის საერთშორისო პატენტები:

    Jamlet MONASELIDZE, Gia NEMSADZE, Maya GORGOSHIDZE. Differential scanning microcalorimeter device for detecting disease and monitoring therapeutic efficacy. (2019) US Patent US20190003995A1, 34 pages.
    https://patentimages.storage.googleapis.com/c8/db/1f/5d8bc3effe0d58/US20190003995A1.pdf

    Jamlet MONASELIDZE, Gia NEMSADZE, Maya GORGOSHIDZE. Cannadian patent CA3011444A1, international publishing number WO 2017/122174 A1, 67 pages (2017).
    https://patentimages.storage.googleapis.com/e0/de/4e/1d0b82aa7050f2/CA3011444A1.pdf

  • დაბალი წნევის ინდუქტიურად შეკავშირებული პლაზმის, როგორც ხაზოვანი სპექტრის წყაროს გამოყენება კიბოს ფოტოთერაპიაში დნმ-ის მაგალითზე (ვ. ბრეგაძე).

  • შეიქმნა დაბალი სიმკვრივის ინფორმატიული დნმ ერეი (ბიოჩიპი) ბიოკოროზიაში მონაწილე და მისი გამომწვევი ნავთობის საბადოების მიკროორგანიზმების დეტექტირებისა და იდენტიფიკაციის მიზნით (N. Sapojnikova, T. Kartvelishvili, N. Asatiani et al., USA patent 15/949,400 "Biochips and rapid methods for detecting organisms involved in microbially influenced corrosion (MIC)" (2018)
    http://www.freepatentsonline.com/20180298429.pdf);
    ბიოჩიპი ჩანასახისა და ახალდაბადებულთათვის საშიში ინფექციების (TORCH-biochip) ადრეული დიაგნოზირებისთვის; ბიოჩიპი მძიმე მეტალების ბიორემედიაციული პოტენციალის მქონე ძირითადი ბაქტერიალური ჯგუფების იდენტიფიკაციისთვის; სოიოს, პომიდვრის, სიმინდის შემცველ სხვადასხვა კვების პროდუქტებში გენმოდიფიცირებული (GMO) ორგანიზმების დეტექტირების მიზნით ბიოჩიპთან დაკავშირებული მულტიპლექსური პჯრ მიდგომა.

  • მეტალის იონების გადანაწილება შესწავლილია ბაქტერიის ფრაქციებს შორის მისი ზრდა განვითარებისას; ასევე შესწავლილია მეტალური იონების გავლენა Arthrobacter-ის ტიპის ბაქტერიების მიერ Cr(VI)-ის აღდგენის პროცესზე; შექმნილია (აგებულია) დიფერენციალური ატომურ-აბსორბციული სპექტრომეტრი და შესწავლილია მისი მახასიათებლები. შესწავლილია Mg-ის გავლენა Arthrobacter globiformis 151B-ის მიერ Zn-ის, Cu-ისა და Cr-ის შეთვისების პროცესზე და, ასევე, ციანობაქტერიის Spirulina platensis ბიომასის ცვლილება მკვებავ გარემოში Zarrouk ქიმიური ელემენტების: Cr, Se, Zn, Ni, Cu, Ag, Cd და Hg ცნობილ რაოდენობათ ცალ-ცალკე ჩატვირთვისას (ა. რჩეულიშვილის ჯგუფი).

საერთაშორისო ურთიერთობები

განყოფილებას აქვს თანამშრომლობის გამოცდილება შემდეგ წამყვან ცენტრებთან:
  • Great Dome Associates, US
  • University of Portsmouth, UK
  • E.O. Lawrence Berkeley National Laboratory, US
  • Biozentrum, SektionfürKlinischeBiochemie
  • MedizinischeUniversität Innsbruck, Austria
  • St. Petersburg Institute of High Molecular Compounds
  • Max-Planck Institute of Experimental Medicine, Department of Chemistry, Göttingen, Germany
  • Institute of Biophysics, Budapest Medical University, Hungary
  • Institute of Microbiology and Experimental therapy, Jena, Germany
  • Belgrade University
  • Engelhardt Institute of Molecular Biology, Moscow
  • Erevan State University
  • Center for Environmental Biotechnology, E.O. Lawrence Berkeley National Laboratory
  • Laboratory of Chemical and Biological Dynamics, KatholiekeUniversiteit Leuven
  • Department of Chemical Enzymology, Department of Chemistry, Moscow State University M.V. Lomonosov
  • Laboratoire de ChimieBactérienne, Centre National de la RechercheScientifique
  • Oak Ridge National Laboratory, Oak Ridge, TN, USA
  • Oncological Science Centre, Ac. Mad. Sci. Moscow

განყოფილების მიერ ორგანიზებული საერთაშორისო კონფერენციები

კონფერენციების სერია: ბიომოლეკულების კონფორმაციული გადასვლები ხსნარებში. 1971, 1973, 1975, 1978, 1980, 1985, 1989 წწ. თბილისი, ფიზიკის ინსტიტუტი.

დნმ-ის ფიზიკა და გენომის ფუნქციონირების მოლეკულური მექანიზმი. 1987წ., თბილისი, ფიზიკის ინსტიტუტი.

პედაგოგიური საქმიანობა

განყოფილებას გააჩნია მაგისტრატურისა და დოქტორანტურის სტუდენტების აღზრდისა და მათთან მუშაობის ხანგრძლივი გამოცდილება ივ. ჯავახიშვილის თბილისის სახელმწიფო უნივერსიტეტში, თბილისის ტექნიკურ უნივერსიტეტსა და თბილისის თავისუფალ უნივერსიტეტში. განყოფილების წამყვანი მეცნიერებების ხელმძღვანელობით დაცულია 32 დისერტაცია სამეცნიერო ხარისხის მოსაპოვებლად.
განყოფილების წევრები:

მთავარი მეცნიერი თანამშრომლები:

ჯამლეტ მონასელიძე
ვასილ ბრეგაძე
ნელი საპოჟნიკოვა

უფროსი მეცნიერ თანამშრომლები:

ევგენი კიზირია
ვიქტორ სოხაძე
მარინა აბულაძე
ნინო ასათიანი
თამარ ქართველიშვილი
მაია გორგოშიძე
დავით ხაჩიძე
შოთა ბარბაქაძე
ალექსანდრე
     რჩეულიშვილი

ეთერი ღელაღუტაშვილი
მაია კილაძე
შოთა გოგიჩაიშვილი
ირინე ხუციშვილი

მეცნიერ თანამშრომლები:

ეთერი ღინტური
ნანა კუჭავა
ეთერი ლომიძე
ემა ნამჩევაძე
გენადი თვაური
ნანული ბაღდავაძე
ოლღა რჩეულიშვილი
ლალი ასანიშვილი
ლელა ტუღუში
მარიამ ოხანაშვილი
თამარ გიორგაძე

ინჟინრები:

ტარიელ სიმონიშვილი
ლეილა ტაბატაძე
ალექსანდრე მაიერი
გიორგი მაჯაგალაძე

ლაბორანტები:

ზვიადი კუჭაძე
ლია ლეჟავა