На шляху професійного становлення

Чер 22, 2016 | Наука

На біологічному факультеті функціонує кафедра біофізики, де вирішуються сучасні наукові проблеми. До вашої уваги одна з них:

Дослідження біоелектричних явищ у живих організмах

Чи відомо вам, що різні комахи «дивляться на світ» по-різному? Гірше або краще бачать у темряві, розрізняють різні кольори та дрібні деталі, сприймають події уповільненими або прискореними. Параметри зору комахи пов’язані зі способом її життя, залежать від того, чи є вона хижаком, чи активна вночі, як шукає їжу та домівку тощо. Особливості зору можна вивчати, реєструючи електричні сигнали, що виникають на різноманітні світлові стимули.

Інша важлива сенсорна система комах — нюх, який досягає у них значного розвитку. Завдяки йому вони здатні визначати локалізацію у просторі їжі, особин протилежної статі тощо. Нюхові рецептори розташовані на вусиках комахи. Коли на них потрапляють молекули пахучих речовин, вони також генерують електричний потенціал (електроантеннограму).

«Це цікаво», ‑ скажете ви. Але як це досліджувати? Про це вам можуть розповісти, більше того — навчити, як це робити, викладачі та співробітники кафедри біофізики.

Вони разом зі студентами, що спеціалізуються на кафедрі, розробляють обладнання, яке дозволяє вивчати біоелектричні явища в живих організмах. Дане обладнання надає можливість здійснювати реєстрацію електричного потенціалу, що виникає в оці комахи при потраплянні в нього світла (електроретинограму), різні параметри якого можна контролювати LED-стимулятором (мал.1).

Будь-яка сенсорна інформація врешті решт впливає на поведінку комахи. Через дослідження останньої можуть побіжно вивчатись особливості сенсорної системи. Трекінг рухів здійснюється за допомогою відео фіксації з наступною комп’ютерною обробкою відзнятого відео або механічними засобами. Таке обладнання можна створити, використовуючи дешеву веб-камеру, оптичні сенсори від комп’ютерної мишки. На кафедрі біофізики була побудована установка, яка дозволяє тестувати локомоторну поведінку мушки Drosophila в рамках Буріданової парадигми (мал.7).

Електричний потенціал здатні генерувати не лише тварини. Рослини також реагують на зовнішні фактори змінами електричного потенціалу. Ці зміни розповсюджуються вздовж всієї рослини, виконуючи сигнальну функцію. Зараз ведеться розробка та створення відповідного обладнання (мал.8).

Слід зазначити, що обладнання створюється головним чином з використанням дешевих компонентів, наприклад, плати Arduino, частин інших електронних приладів, недорогих електронних компонентів. Створене обладнання успішно використовується при проведенні практикумів, виконанні студентських наукових, курсових і дипломних робіт.

Створення власного лабораторного обладнання є вигідним не лише через заощадження бюджету. Побудоване самостійно, воно найкраще відповідає індивідуальним задачам. Залучення до цього процесу студентів забезпечує засвоєння ними додаткових навичок, краще розуміння принципів роботи обладнання, яке використовується у наукових дослідженнях.

Отже, наукова спеціалізація на кафедрі біофізики дозволяє не лише підготувати із вчорашніх студентів висококласних фахівців, діяльність яких спрямована на роботу в навчальних закладах, виробничих та медичних науково-дослідних лабораторіях, а й формує науковців сучасного рівня.