Организация на научноизследователската дейност

Разработване на методи за диагностика и мониториране на различни заболявания и идентифициране на биомаркери, прилагайки термодинамичен подход за изследване на сложни биологични флуиди (кръвна плазма/серум) и интактни (кръвни, туморни и нетуморогенни) клетки; изучаване ролята на мембранните липидни молекули и техните функционално активни метаболити в генезиса и развитието на патологични клетъчни състояния; латерална организация на мембранните липиди, мембранна фосфолипидна асиметрия; роля на мастните киселини и на фосфолипидите в процесите на клетъчно стареене; оценка на динамиката на специализирани мембранни домени с цел разкриване на молекулните механизми на действие на мембранно-свързани и други патологии; търсене на нови биомаркери за онкологични заболявания; създаване на различни моделни системи с цел тестване на нови хипотези, разкриване на молекулни взаимодействия и нови механизми на действие на клетъчно ниво; in silico моделиране на нови субстанции (селективни или мулти-таргетно действащи лиганди) с оптимизирани фармакокинетични свойства, подходящи за пред­клинични изследвания.

Електропорация, електросливане, електротрансформация, електропренос на макромолекули през мембрани, електрохимиотерапия на тумори; клетъчна адхезия и реорганизация на цитоскелета след електротретиране, адхезивни свойства към наноструктури под влияние на електрично поле; механизми на взаимодействие на наноматериали с клетъчни компоненти, цито- и генотоксичност; анализ на синтетични и природни вещества с анти-оксидантно и анти-туморно действие; изучаване механизмите на взаимодействие на лиганд/рецепторни двой­ки; белтък/белтъчни взаимодействия; проследяване и охарактеризиране на сигнални каскади; въздействие върху клетъчния липиден метаболизъм; трансмембранен пренос на сигнали; морфологични и наномеханични свойства на плазмени/клетъчни мембрани; стареене на еритроцити.

Определяне на пермеабилитета и морфологията на липидни мембранни структури за описание на молекулните механизми на взаимодействие с порообразуващи пептиди, амфифилни и липофилни молекули и биомолекулни комплекси с приложение в биомедицината; определяне на механичните и електричните характеристики на моделни мембранни системи чрез електрохимична импедансна спектроскопия, флуктуационен анализ и електропорация; реологични изследвания върху биомиметични мембранни и клетъчни системи, ориентирани към диагностицирането на хемопатологии; изследване на взаимодействието между електромагнитни полета и биологична материя на клетъчно, тъканно и организмово ниво за приложение на електромагнитния ехо-ефект (ЕМЕЕ) и разработване на иновативни сензори, работещи на неговата ос­но­ва.

Приложение на QSAR (количествени зависимости структура-активност) и под­ходи на молекулното моделиране за охарактеризиране на връзката между структурата на химични съединения и проявявания от тях биологичен ефект; синтез на аминокиселини, пептиди и пептидомиметици с подобрени лекарствено-подобни свойства; синтез на молекулни сонди и продръгс; оценка на токсично действие на химикали върху човешкия организъм; моделиране на сложни биологични системи като миелинизиран аксон или повърхностен електромиографски сигнал.

Доразвиване на теориите на обобщените мрежи и на интуиционистки размитите мно­жества и прилагането им в медицината и биологията; използване на съвременни информационни технологии и създаване на интелигентни системи за подкрепа на диагностичния и терапевтичния процес в практическото здра­ве­опаз­ване; моделиране на патологични процеси, пациентни бази данни, формализация на знания за вземане на диагностично и терапевтично решение; създаване на системи за скрининг и мониторинг на здравето; приложение на под­ходи на съвременния системен анализ, инженерно-математически и компютърно-ориентирани методи и средства за информационно оси­гу­ря­ва­не, анализ, моделиране, оптимизация и управление на системи, свързани с производството на продукти за фармацевтичната, хранително-вкусовата и други индустрии.

Разработка на програмни и апаратни средства за oбработка и анализ на биомедицински сигнали и данни: подобряване на съществуващите и внедряване на нови диагностични и терапевтични практики в клиничната медицина, в т.ч. и въз основа на методите на изкуствения интелект (решаващи правила, експертни системи със самообучение); разработване на автоматични апарати за адекватна и неотложна реакция в критични животозастрашаващи ситуации; разработване на средства за телеметрична медицинска комуникация; разработване на инструменти за внедряване в клиничната практика и тестови устройства за съответствие на клинична и амбулаторна апаратура на европейските и националните метрологични стандарти.