Биофизика

Кафедра биофизики Нижегородского государственного университета имени Н.И. Лобачевского (ННГУ) была организована в 1968 году. Она выделилась из кафедры физиологии и биохимии растений. У истоков биофизического направления в Горьковском государственном университете стояла руководившая в 1953-58 гг. кафедрой физиологии и биохимии растений доцент В.А. Гусева. В содружестве с лабораторией радиобиологии Института биофизики АН СССР В.А. Гусева одной из первых в стране начала изучать действие гамма-радиации на растения в условиях открытого грунта, а также осуществлять облучение семян гамма-лучами 60Со с целью управления ростом, развитием и урожайностью сельскохозяйственных культур.  Ею были подготовлены первые аспиранты – В.А. Опритов, Н.А. Горланов. В 1956 году была создана биофизическая лаборатория,  в 1965 году открыта специализация, а в 1968 году создана кафедра биофизики.  Ее первым заведующим стал доцент В. А. Опритов (в дальнейшем Заслуженный деятель науки РФ, Почетный профессор ННГУ).

В. А. Опритов течение 30 лет (1968-1999 гг) заведовал кафедрой и внес неоценимый вклад в становление кафедры, ее оснащение, подготовку научных и педагогических кадров. В.А. Опритовым было сформировано оригинальное научное направление по исследованию биоэлектрогенеза у высших растений.  Работы в этой области получили признание не только в нашей стране, но и за рубежом.

Первыми преподавателями кафедры стали Н. А. Горланов, В. А. Калинин, Л. Романин, радиофизик Ж. М. Булатова (радиофизики постоянно присутствовали в преподавательском составе кафедры – в дальнейшем, на кафедре успешно работал доцент, к. ф.-м.н. В.А. Половинкин, а в настоящее время доцентом кафедры является радиофизик Л. Е. Курина). Первым зав. лабораторией был В. О. Крауз, ныне доцент кафедры.  В НИИ химии в рамках отдела биологических исследований работала группа биофизики – В.Н. Гущина, С.В. Мичурин. В последующие годы состав кафедры преимущественно формировался уже из ее выпускников: преподавателями кафедры стали В.О. Крауз, В.А.Худяков, В.Г. Ретивин, С.С. Пятыгин, научными сотрудниками – Н.Н. Абрамова, И. М. Швец.  Эта традиция в основном продолжается. В настоящее время в составе кафедры ее выпускники – зав. каф. В.А. Воденеев, преподаватели С.А. Мысягин и В.С. Сухов.

С самого начала своего существования кафедра сосредоточила интересы на проблеме биофизики растений, уделяя основное внимание изучению мембранного транспорта и биоэлектрогенеза у высших растений. Под руководством профессора В.А. Опритова в этой области защитили кандидатские диссертации доценты В.А. Калинин, В.А. Худяков, В.О. Крауз, В.Г. Ретивин, научные сотрудники И.М. Швец, С.С. Пятыгин, О.В. Орлова, аспиранты В.А. Воденеев, С.А. Лобов, С.А. Мысягин, В.С. Сухов.

Результаты этих исследований обобщены в монографиях В.А. Опритова, С.С. Пятыгина, В.Г. Ретивина «Биоэлектрогенез у высших растений» (1991) и В.А. Опритова «Функциональные аспекты биоэлектрогенеза у высших растений» (1998), многочисленных статьях в международных и отечественных научных журналах, доложены на научных форумах в России и за рубежом.. С 1983 по 1991 гг. под редакцией В. А. Опритова в университете издавался ежегодный межвузовский сборник научных трудов «Мембранный транспорт и биоэлектрогенез у растений». Кафедре принадлежит приоритет в расшифровке природы и функционального значения потенциалов действия у высших растений. Сотрудники кафедры разработали и экспериментально обосновали оригинальную концепцию о роли мембранных потенциалов клеток в адаптации растений к неблагоприятным внешним условиям. За цикл статей, посвященных этой проблеме, В.А. Опритов, С.С. Пятыгин, В.Г. Ретивин, В.А. Калинин, В.О. Крауз и О.В. Орлова были удостоены премии Международной академической издательской компании «Наука» за 1997 год. Существенные успехи были достигнуты также в области изучения первичных и вторичных систем активного транспорта веществ через плазматические мембраны у высших растений. В настоящее время коллектив кафедры составляет основу ведущей научно-педагогической школы ННГУ по биоэлектрогенезу и стрессоустойчивости  растений, руководителем которой является проф. В.А. Опритов.

Со дня основания кафедры на протяжении многих лет под руководством доцента Н.А. Горланова успешно развивалось радиобиологическое направление, у истоков которого в Горьковском университете стояла еще В.А. Гусева. Основное внимание в своих исследованиях Н.А. Горланов и научный сотрудник ОБИ НИИ химии В.Н. Гущина уделяли использованию малых доз гамма-излучения для стимуляции корнеобразования у растений. Ими были созданы ряд опытных образцов, рекомендованных для внедрения в практику. Однако, с уходом Н.А. Горланова из университета эти работы были прекращены.  Радиобиологические исследования на кафедре были возобновлены лишь в  2001 г . под руководством Орловой О.В. Основное внимание в настоящее время уделяется не прикладным аспектам, а выяснению механизмов влияния малых доз радиации на биологические объекты. По данной тематике была защищена кандидатская диссертация аспирантом кафедры Шибаровой А.Н.

Широкий арсенал разработанных и применяемых на кафедре инструментальных биофизических методов создавал базу для прикладных научных исследований, которые велись по заказам различных научных учреждений страны, таких как ЦНИЛХИ, НИИ ПМК,  ВНИИ Биопрепаратов,  Институт микробиологии и иммунологии, Институт токсикологии (г. Байкальск), Гидрохимический институт Госкомгидромета СССР (Ростов-на-Дону). Ответственными исполнителями по хоздоговорной тематике в разные годы являлись В.А. Худяков, В.А. Калинин, Н.Н. Абрамова. В рамках проводимых исследований организовывались экспедиции на Курильские острова, на озеро Байкал, в Абхазию, на Куйбышевское и Новоднестровское водохранилища. В экспедициях принимали участие многие сотрудники кафедры.

С 1999 по 2006 гг. кафедру возглавлял проф. С.С. Пятыгин. В это время успешно продолжались исследования в области биоэлектрогенеза и мембранного транспорта у растений. Коллектив кафедры в этот период пополнили радиофизик Л. Е. Курина и защитившие кандидатские диссертации В.А. Воденеев, С.А. Мысягин и В.С. Сухов. В 2005 году на биологическом факультете в сотрудничестве с радиофизическим факультетом и при участии ИПФ РАН организуется Отделение биофизики и биомедицины. Кафедра в качестве базовой входит в состав нового отделения.

С 2006 года кафедрой заведует  В.А. Воденеев. На кафедре продолжается изучение процессов биоэлектрогенеза у растений, ведутся работы в области радиобиологии и математического моделирования. В то же время начинает формироваться совершенное новое для кафедры направление исследований. При участии радиофизического факультета и Института прикладной физики РАН создается лаборатория биофотоники и клеточных технологий. Зав. лабораторией и по совместительству старшим преподавателем кафедры становится к.б.н. И. В. Балалаева. С этого времени на кафедре интенсивно ведется работа по развитию оптических методов визуализации биологических объектов, среди них оптическая когерентная и диффузионная томография, конфокальная и многофотонная микроскопия. Созданная клеточная лаборатория позволила начать исследования в области экспериментальной онкологии, как на клеточных культурах, так и на физиологическом уровне. Кафедра тесно сотрудничает с Институтом биоорганической химии им. акад. М.М. Шемякина и Ю.А. Овчинникова (Москва). Преподавание на кафедре осуществляет один из ведущих специалистов в области молекулярной иммунологии, член-корреспондент РАН С.М. Деев. Под его руководством ведутся работы в такой современной области науки как нанобиотехнологии.