Заключение организации (1091598), страница 2
Текст из файла (страница 2)
является завершеннымнаучно-квалификационным исследованием. Личный вклад соискателя состоит внепосредственном участии в получении результатов исследований, обработке иинтерпретации экспериментальных данных, подготовке публикаций повыполненной работе.2.Представленный список опубликованных работ, выводы и результатыработы свидетельствуют о достаточном кругозоре автора и о хорошей научнотехнической подготовке.3.Язык и стиль диссертации соответствует нормам и требованиям,предъявляемым к работам, направляемым в печать. Материал диссертации изложенлогично, аргументировано, технически грамотно, достоверность полученныхсоискателем результатов сомнений не вызывает.
Содержание диссертациисоответствует паспорту специальности 03.01.06 – Биотехнология (в том числебионанотехнологии).4.По объему, актуальности, научной новизне, целостности,законченности, практической значимости и публикациям диссертация Юдиной5Н.Ю. полностью соответствует требованиям ВАК РФ, установленным п. 9Постановления Правительства РФ от 24.09.2013 № 842 (ред.
от 02.08.2016) "Опорядке присуждения ученых степеней".Актуальность работыВ настоящее время актуальной является разработка методов и аппаратурыдля экспресс-анализа природных и сточных вод. Одним из параметров,определяющим интегральную загрязненность воды, является биохимическоепотребление кислорода (БПК). Стандартная методика определения БПК требуетинкубирования насыщенной кислородом пробы в течение 5 или 20 суток (БПК5 илиБПК20). В соответствии с мировой практикой эффективным подходом дляэкспресс-оценкиБПКявляетсяразработка биосенсоров на основемикроорганизмов, окисляющих широкий круг органических веществ, за рубежомсоздан ряд коммерческих БПК-биосенсоров на основе биореакторов.Для создания биочувствительных элементов БПК-сенсоров используют либоассоциации микроорганизмов (активный ил, искусственные консорциумы),способные окислять широкий спектр органических соединений, однако БПКбиосенсоры на их основе недостаточно стабильны из-за изменения составаконсорциума; либо индивидуальные культуры микроорганизмов с определеннымипотребительскими свойствами (стабильность при работе, способность окислятьразличные классы органических веществ, устойчивость при иммобилизации и квоздействию негативных факторов окружающей среды).Ключевым моментом в формировании стабильного биочувствительногоэлементаБПК-биосенсора является иммобилизация микроорганизмов.Эффективные методы получения иммобилизованных клеток связаны с процессамивключения их в природные и синтетические гидрогели, протекающими, какправило, в мягких условиях и обеспечивающими высокий уровень диффузиисубстратов и продуктов, а также невозможность для клеток покинуть матрицу.
Вкачестве синтетического гелеобразователя часто используют поливиниловыйспирт (ПВС), однако его применение в качестве основы рецепторного элементабиосенсорного анализатора затруднено, так как он образует тонкие, растворимые вводе пленки с низкой механической прочностью. Одним из подходов для созданиясетчатых структур поливинилового спирта является введение сшивающих агентов.Получение механически прочных пленок гидрогеля с иммобилизованнымимикроорганизмами обеспечит технологическую возможность тиражированиярасходныхбиочувствительных элементов для модификации кислородныхэлектродов оксиметров амперометрического типа. Таким образом, для созданиябиосенсора для экспресс-определения БПК в первую очередь необходимопроизвести выбор эффективного биокатализатора и способ его иммобилизации.6Научная новизнаПоказано,чтоиммобилизациямикроорганизмов,происходящаянепосредственно в процессе формирования сетчатой структуры поливиниловогоспирта, модифицированного N-винилпирролидоном, позволяет получатьбиочувствительные гидрогели для использования в биотехнологии.
Методом ЯМРспектроскопии установлена структура поливинилового спирта сшитого приучастии N-винилпирролидона.Впервые проведено сравнение основных характеристик микробныхамперометрических биосенсоров на основе индивидуальной культуры,искусственных и естественных (активный ил) ассоциаций микроорганизмов,иммобилизованных в гидрогель поливинилового спирта модифицированного Nвинилпирролидоном.Впервые установлено, что дрожжи Debaryomyces hansenii ВКМ Y-2482способны к окислению широкого спектра органических веществ в сильносоленыхсредах и при наличии ионов тяжелых металлов в концентрациях, превышающихПДК, что позволяет использовать их для создания биочувствительных элементовбиосенсоров.Связь темы с планом основных научных работ учрежденияРезультаты, представленные в данной работе, были получены в ходевыполнения исследований, проведенных в рамках проектов ФЦП «Исследования иразработки по приоритетным направлениям развития научно-технологическогокомплекса России на 2014 - 2020 годы», соглашение № 14.574.21.0062 игосударственного задания в сфере научной деятельности Минобрнауки РФ(Задание №2014/227, проект № 1764).
Автор работы является победителемконкурса Программы «Участник молодежного научно-инновационного конкурса»,реализуемой Фондом содействия развитию малых форм предприятий в научнотехнической сфере в 2011 г. (№10022р/16818, г. Тула).Конкретное личное участие автора в получении результатовЛичный вклад соискателя состоит в непосредственном участии впланировании и выполнении экспериментов, анализе полученных данных и ихоформлении для публикаций. Большая часть результатов получена авторомсамостоятельно. Юдина Н.Ю. осуществила анализ литературных данных, провелаисследования, сформулировала выводы.
Отдельные результаты получены всовместных экспериментах, в частности, исследования по составлениюискусственных ассоциаций и имообилизации микроорганизмов.Степень обоснованности научных положений, выводов и рекомендаций,содержащихся в диссертацииВ работе использованы современное оборудование и методы исследований –амперометрический метод регистрации сигнала, сканирующая электронная7микроскопия, оптическая микроскопия, ИК- и ЯМР-спектроскопия. Объемиспользованных Юдиной Н.Ю.методов исследований позволил получитьдостаточную и достоверную информацию.
Научные положения, выводыполностью обоснованы, достоверны, вытекают из полученных результатов иполучили признание в научной литературе и на различных конференциях.Практическая значимость работыИммобилизацияцелыхклетокмикроорганизмоввгидрогельполивинилового спирта модифицированного N-винилпирролидоном, позволяетполучать стабильные биокатализаторы, которые можно использовать длясерийного изготовления биораспознающих элементов сенсоров.Сформированыбиосенсорыкюветноготипадляопределениябиохимического потребления кислорода на основе индивидуальной культуры иассоциаций микроорганизмов, характеризующиеся высокой чувствительностью иэкспрессностью, и превосходящие мировые аналоги по данным характеристикам.Работа вносит практический вклад в разработку быстрых методов анализа наоснове биосенсоров и позволяет в перспективе производить недорогие иэффективные анализаторы воды.Совместно с малым инновационным предприятием ООО «Эконикс–Эксперт» изготовленэкспериментальный образец амперометрическогобиосенсорного анализатора для экспресс-определения БПК, в результате чегоразработка подготовлена к промышленному выпуску.Разработаны и поданы для аттестации в Госстандарт «Методика определенияБПК с использованием биосенсорного анализатора» и ТУ на прибор каккислородомер с возможностью определения БПК.По результатам работы получено 2 патента: патент на полезную модель №117918 от 28.10.2011 «Устройство для определения степени загрязнения водыбиоразлогаемыми органическими веществами», патент на полезную модель №164144 от 21.10.2015 «Устройство для экспресс-анализа индекса биохимическогопотребления кислорода».Соответствие содержания диссертации специальности, по которой онарекомендуется к защитеРабота соответствует паспорту специальности 03.01.06 – Биотехнология (втом числе бионанотехнологии) на соискание ученой степени кандидата химическихнаук, а именно пункту 7: «Разработка новых технологических процессов на основемикробиологического синтеза, биотрансформации, биокатализа, иммуносорбции,биодеструкции, биоокисления и создание систем биокомпостирования различныхотходов, очистки техногенных отходов (сточных вод, газовых выбросов и др.),создание замкнутых технологических схем микробиологического производства,последние с учетом вопросов по охране окружающей среды».8Соответствие диссертации требованиям, установленным по п.14.Положение о присуждении ученых степеней ВАК.
Диссертационная работа иавтореферат Юдиной Н.Ю. прошли проверкуна наличие неправомерныхзаимствований в системе «Антиплагиат». В результате выявлено, что диссертациясодержит 93,2 % оригинального текста, автореферат – 87,4% оригинального текста.Апробация работыРезультаты работы докладывались на Московском международном конгрессе«Биотехнология: состояние и перспективы развития» (Москва, 2011, 2013, 2015 гг.)(медали конкурса); Всероссийской конференции с элементами научной школы длямолодежи «Экотоксикология» (Тула, 2011 (диплом победителя конкурса), 2012,2013, 2014 (диплом победителя конкурса), 2016; IX Всероссийской конференции поанализу объектов окружающей среды «Экоаналитика-2014» (Светлогорск, 22 – 28июня 2014 г.
(диплом победителя конкурса)); Всероссийской научно-практическойконференции с международным участием «Биодиагностика состояния природныхи природно-техногенных систем» (Киров, 2009, 2011, 2014 гг.); «Методы анализа иконтроля качества воды» (Москва, 6 июня2012 г.); IV международнойконференции «Биотехнология: наука и практика» (Ялта, 20-24 сентября 2016г.). Потеме диссертации опубликовано 7 статей в изданиях, рекомендованных ВАК, изних 2 статьи индексируемых в Web of Science, 27 сообщений в тезисной форме и ввиде материалов конференций.Основное содержание диссертации изложено в следующих публикациях:Работы, опубликованные в изданиях индексируемых в Web of Science1. V.A.
Arlyapov, N. Yu. Yudina, L.D. Asulyan, S.V. Alferov, V.A. Alferov, A.N.Reshetilov. BOD biosensor based on the yeast Debaryomyces hansenii immobilized inpoly(vinyl alcohol) modified by N-vinylpyrrolidone //Enzyme and MicrobialTechnology. – 2013. – № 53.
– С. 257-262 (импакт-фактор издания 2,966).2. N.Yu. Yudina, V.A. Arlyapov, M.A. Chepurnova, S.V. Alferov, A.N. Reshetilov.A yeast co-culture-based biosensor for determination of waste water contamination levels// Enzyme and Microbial Technology. – 2015. – №78. – С.46-53. (импакт-факториздания 2,624)Работы, опубликованные в ведущих рецензируемых научных журналах иизданиях, определенных ВАК3.Арляпов В.А., Каманин С.С., Юдина Н.Ю., Алферов В.А. Определениекинетических параметров роста и зависимости окислительной активности отнегативных факторов внешней среды у дрожжевых штаммов Candida maltosa и9Debaryomyces hansenii // Известия Тульского государственного университета.Естественные науки. – 2009.
– №. 2. – С. 203-213 (импакт-фактор РИНЦ 0,035).4.Арляпов В.А., Юдина Н.Ю., Алферов С.В., Асулян Л.Д., Решетилов А.М.,Алферов В.А. Биосенсорный электрод на основе композиции поливиниловыйспирт-N-винилпирролидондляэкспресс-определениябиохимическогопотребления кислорода. // Сенсорные системы. – 2012. –Т.26. – №3.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
