Научные и научно-технические программы в рамках программно-целевого финансирование на 2025-2027 г.г.

Руководитель программы: Исакаев Е.М., кандидат биологических наук, Председатель Правления – Ректор НАО "СКУ им. М. Козыбаева"

Научный руководитель проекта: Бeрилло Дмитрий Алeксандрович, PhD, профессор СКУ им. М. Козыбаева (h-index 23 Scopus)

Координатор проекта: Какабаев А.А., кандидат биологических наук, член Правления по науке и инновациям, Шаяхметова А.С., кандидат сельскохозяйственных наук, декан Агротехнологического факультета.

Сроки исполнения: 2025-2027 г.г.

Общий объем финансирования: на весь срок реализации программы – 3 000 000 тыс. тенге

• 2025 г. – 1 000 000 тыс. тенге,
• 2026 г. – 1 000 000 тыс. тенге,
• 2027 г. – 1 000 000 тыс. тенге.

Список лабораторий проекта:

1. Лаборатория АгроХимАналитика (АХА) (УЛК, 1 этаж)

Цель лаборатории: Оценка агроэкологических и радиологических характеристик почв и кормов, мониторинг загрязнителей вс/х экосистемах, обеспечение устойчивого агроводопользования и безопасности продукции животноводства.

Зав. лабораторией: Алмауль Бегалинова

Сотрудники: м.н.с Усеинов Азамат Айсаевич

Основные задачи лаборатории:

Физико-химический анализ почв и кормов: Определение pH, органического вещества, макро- и микроэлементов.

Используемое оборудование:

• ВЭЖХ с УФ-детектором, атомно-абсорбционный спектрометр МГА-1000, спектрофотометр PE-5300 VI.
• Мобильная лаборатория - экспресс-оценка в полевых условиях.

Определение остаточных загрязнителей: Хроматографический анализ пестицидов, тяжёлых металлов и органических соединений, Оценка биоаккумуляции загрязняющих веществ в почве и корме.

Приборы:

• ГХ/МС Agilent 5977B,
• газовый хроматограф Agilent 8890,
• анализатор ртути РА-915М.

2. Лаборатория оценки качества воды (УЛК, 1 этаж)

Цель лаборатории: Комплексная оценка физико-химического, органического и микробиологического состава питьевой и поверхностной воды, включая определение загрязнителей и санитарно-эпидемиологическую безопасность.

Зав. лабораторией: Гордиенко Оксана Геннадьевна

Состав лаборатории: Dr. Bachir Yaou Balarabe ( в.н.с., h-index 10), Dr. В.н.с. Gadetskaya Anastassiya (h-index 8), Масалимова Бакытгуль Кабыкеновна, (к.х.н., h-index 8, в.н.с.), Мещанова А.Г. (м.н.с.), Рубе Варвара Анатольевна (н.с.), Чемчик Дмитрий к.х.н. (с.н.с), Караубаева А А (н.с.), Шарипова С.А. (с.н.с.) к.х.н., Топорков Илья (лаборант).

Основные задачи лаборатории:

Физико-химический анализ воды:

• Определение мутности, солености, жесткости, растворённого кислорода, содержания тяжёлых металлов, анионов (нитраты, сульфаты, фосфаты и др.).
• УФ-спектрофотометр (Shimadzu UV-1900i) - анализ сложных систем методом дифференциальной спектрофотометрии.
• Ионный хроматограф 940 Professional IC Vario - определение ионного состава питьевой и поверхностной воды.
• Спектрометр атомно-абсорбционный с электротермической атомизацией МГА-1000,
• Анализатор ртути «РА-915М»

Органический состав и пестициды:

• ВЭЖХ с Масс детектором (Жидкостной хромато-масс-спектрометр модель Triple Quad 5500+, AB Sciex, 5062231 +EXION AC);
• Электрофорезная система - анализ органических молекул (белки, ДНК).
• ИК-фурье спектрометр ALPHA II с ATR модулем обладает широким спектром применения, включая анализ зерна, молока и молочных продуктов.

Молекулярно-генетический анализ:

• Nano DNA/RNA спектрометр - определение микроконцентраций нуклеиновых кислот, экспресс-оценка микробного загрязнения воды.

Микробиологический контроль:

• Фильтрация проб воды для выявления санитарно-индикаторных микроорганизмов (кишечная палочка, энтерококки и др.).
• Прямой флуоресцентный микроскоп - визуализация флуоресцентно-меченых микроорганизмов.
• Анализ нормальной микробиоты и определение биологической активности водных микробов.

3. Лаборатория экологической токсикологии и биоразнообразия (Корпус №2, 3 этаж, каб. 306)

Цель лаборатории: Разработка и внедрение научно обоснованных методов биоиндикации и водных экосистем СКО, включая реку Есиль, пограничные водохранилища (Сергеевское) и крупнейшие озера, с целью оценки и минимизации антропогенного воздействия на качество воды и биологическое разнообразие.

Зав. лабораторией: Корнилова Анна Александровна

Сотрудники: Зубань И. А. (h-index 4), Маратова, Кондратьева Екатерина Сергеевна (лаборант).

Основные задачи лаборатории:

• Разработать и апробировать методы и критерии биоиндикации основных водных объектов СКО, учитывая сезонные и гидрологические изменения.
• Провести комплексные исследования изменений гидрологических процессов в бассейне реки Есиль и оценить их влияние на качество воды и состояние экосистем.
• Разработать адаптированные методики биологических видов, обитающих в ограниченных водоемах, с учетом сезонных изменений и экологических факторов.
• Подготовить научно обоснованные рекомендации для сопровождения образовательных программ, направленных на изучение токсичного и мутагенного водных ресурсов на генетических аппаратах животных.
• Провести экспериментальные исследования по эффективности биологической реабилитации водоемов с использованием штамма микроводоросли Chlorella vulgaris SKO A RKM-0870 для повышения продуктивности рыбохозяйственных водоемов, снижения риска массового замора рыбы и поддержания нормального здоровья населения.

4. Лаборатория микробиологии

Цель лаборатории: Проведение комплексных исследований и гигиенических оценок качества воды из централизованного хозяйственно-питьевого водоснабжения, питьевого водоснабжения и поливной воды в СКО, а также эпидемиологической оценки качества подземных и надземных водоисточников на здоровье населения с учетом сезонных изменений и прогнозированием рисков ухудшения качества воды.

Зав. лабораторией: с.н.с., Dr. Yerkanat Kanafin (h-index 10)

Состав лаборатории: Стогниев Иван Михайлович, Садовская Мария Николаевна (врач эпидемиолог, н.с.), Звенигородская Марина Викторовна (н.с.), Охмат Ирина Сергеевна (лаборант).

Основные задачи лаборатории:

• Провести микробиологический и гигиенический анализ качества воды в источниках централизованного хозяйственно-питьевого водоснабжения, а также питьевой и поливной воды на территории СКО.
• Оценить сезонные колебания показателей качества воды, особенно в паводковый период, с выявлением периодов повышенного загрязнения.
• Выполнить эпидемиологический анализ качества водоисточников (подземных и поверхностных) на состояние здоровья населения.
• Разработать методики Диптихов и оценки качества воды, адаптированные к региональным особенностям СКО и современным экологическим условиям.
• Прогнозировать потенциальные риски и угрозы, связанные с воздействием качества воды, с осторожностью принятия мер по предотвращению негативных последствий для здоровья населения.
• Подготовить научно-обоснованные рекомендации для органов здравоохранения и водоснабжения по обеспечению безопасности водных ресурсов и снижению санитарно-эпидемиологического риска.

5. Лаборатория ГИС-технологий (УЛК, 1 этаж)

Цель лаборатории: мониторинг экологического состояния окружающей среды (вода, почва, воздух, биоразнообразие) с использованием технологий дистанционного зондирования и геоинформационных систем (ГИС) для оперативного выявления и картирования экологических рисков.

Зав. лабораторией: Доскенова Бану Бейсеновна, к.б.н.

Состав лаборатории: Сартин Сергей Александрович, Исмагулова Салтанат Макановна, PhD с.н.с., Алешин Д.В., Мажитова Гульнур Забихуллаевна  н.с., Шогжанова Меруерт Болатовна м.н.с., Гололобова Евгения Георгиевна м.н.с., Седельников Игорь Александрович м.н.с., Касимова Светлана Александровна, Шугулова Дина Каировна, м.н.с.

Основные задачи лаборатории:

• Сбор и интерпретация пространственных экологических данных:

Использование программного обеспечения ЭРА для сбора, анализа и визуализации данных по качеству воды, воздуха и почвы. Проведение экологического мониторинга с последующей интеграцией данных в ГИС-платформы.

• Аэрофотосъёмка и мультиспектральное картирование: Получение высокоточных мультиспектральных и RGB-снимков с БПЛА:

-     Геоскан 201 - для мультиспектральной съёмки;

-     Геоскан 401 Геофизика и Геоскан 401 с GNSS - для геофизических и топографических измерений;

-     ВВ4-Mini с AlphaAir - лазерное сканирование и построение 3D-моделей;

-     Геоскан Пионер - учебно-методическая платформа;

-     Камера Sony ZV-E10 - фотосъёмка в высоком разрешении.

• Геопривязка и навигация: Получение точных координат (X, Y, Z) загрязнённых объектов (водоёмы, сточные выбросы и т.п.) с использованием высокоточного геодезического оборудования:

-     CHCNAV iBASE и CHCNAV i73+.

• Оценка геннотоксичности и биологических угроз: Выявление водоёмов с повышенной геннотоксичностью и наличием патогенов путём дистанционного и контактного анализа. Поддержка других лабораторий путём предоставления пространственно-точных данных для химико-биологических анализов.

Ожидаемые результаты:

• Создание эколого-гидрологической ГИС-карты региона с указанием координат загрязнённых точек и уровней риска.
• Выявление и регулярный мониторинг зон с повышенной токсичностью, микробиологической угрозой и загрязнением.

6. Лаборатория многомодальной микроскопии и биосенсорных технологий (2 корпус, 1 этаж, каб 106а)

Цель лаборатории: разработки и внедрения современных методов анализа и мониторинга качества воды, биологических жидкостей и окружающей среды на основе мультисенсорных подходов, микроскопии высокого разрешения и передовых технологий пробоподготовки в перспективе для поточного анализа клинических образцов.

Зав. лабораторией: Dr. Sulemenova Akmaral (h-index 5), Dr Neda Eghtesadi (h-index 6)

Состав лаборатории: Семенюк Владислав Владимирович н.с., Ташибаев Рустем Маратович (м.н.с.), Dr.Y.Veera Manohara Reddy(в.н.с., h-index 21), Dr. S. Lokeswara Reddy  (в.н.с., h-index 10), Ricoveer (Rico) Shergill (с н.с., h-index 7).

Основные задачи лаборатории:

• Разработка и валидация биосенсорных систем нового поколения, в том числе: электрохимических биосенсоров с использованием молекулярно импринтированных полимеров (MIPs) для селективного обнаружения токсикантов (пестицидов, тяжелых металлов, бактериальных токсинов); Потенциостатических и импедансных сенсоров для анализа вод различного происхождения и биологических образцов.
• Пробоподготовка и концентрирование образцов: Разработка фильтрующих материалов и адсорбентов (например, на основе криогелей) для предварительного концентрирования низкоуровневых загрязнителей; использование криотермостатов, лиофильной сушки и вакуумной плазменной очистки для подготовки образцов к микроскопии и электрохимическому анализу.
• Микроскопический и спектроскопический анализ: Применение флуоресцентной и конфокальной микроскопии для анализа клеток, микроорганизмов, растительных и биологических тканей; Использование сканирующего электронного микроскопа для морфологического анализа фильтров, образцов почв, минералов и бактерий до и после процессов очистки и биоремедиации.
• Физико-химическое и термодинамическое исследование биопроцессов: Измерение тепловых эффектов роста микроорганизмов с помощью изотермического калориметра (ТАМ III) для мониторинга процессов биоремедиации и контроля микробиологической активности.
• Анализ качества воды и контроль наночастиц: Определение размера, заряда и распределения наночастиц с использованием Zetasizer Lab; Разработка методов экспресс-контроля питьевой, сточной и поверхностной воды.
• Разработка методологии калибровки и подтверждающего анализа: Использование высокоэффективной жидкостной хроматографии с масс-спектрометрией (ВЭЖХ-МС) как подтверждающего метода для верификации данных биосенсоров и построения калибровочных моделей.

Запланированные Startup

1. Startup Фильтры для очищения воды и для очищения технической воды для с/х
2. Startup Влагоудерживающие полимеры для почв и защита от эрозии почвы
3. Startup Биотехнологическая переработка с/х отходов в органические удобрения
4. Startup Создание мобильного сенсора для мониторига качества воды в водоемах

Коммерциализация

1. Предоставление услуг по анализу воды и с/х продукции 2-мя аккредитоваными лабораториями
2. Консалгинговые услуги по системам для очищения воды «КызылЖарСу», «ЕвразияМилк», «Радуга» и др.
3. Предоставление услуг по анализу образцов в рамках выполнения других ГФ, ПЦФ, ГМУ и ЖасГалым и внутривузовских грантов выполняемые через приобретение расходных материалов для аккредитованных лабораторий согласно общему прейскуранту цен за анализ
4. Консалтинговые услуги по мониторингу
5. Привлечение инвестиций в Стартап компании
6. Подача заявок на коммерциализацию разработок в Фонд Науки РК

Планы на подготовку докторантов

1)  Арысбек Акназар, 2 курс, КазНИТУ им Сатпаева, 3Д принтинг в биоинженерии науч. сорук. Берилло Д. А.

2)  Яневич Алёна, 1 курс специальность «ХТОВ», темa Химическая разработка высокоселективных адсорбентов на основе металлоорганических каркасов и гибридных материалов для удаления радионуклеидов из воды СКУ им Козыбаева науч.рук. Берилло Д.А.

3)  Негметжанов Бауыржан, 2 курс специальность «Экология» 8D05201 - Экологическая безопасность и природопользование. Тема диссертации «Моделирование климатических изменений гидрологического режима Северо-Казахстанской области на основе дендрохронологии», Кокшетау  науч. рук. Какабаев А.А.

4)  Мещанова Анна, 3г Технология изготовления биологически активных препаратов на основе тополя бальзамического, обладающих стимулирующей активностью 8D07102 - специальность «ХТОВ»

5)  Ташибаев, 2 курс специальность «Информатика, вычислительная техника и управление» тема «Исследование и разработка интеллектуальных методов и алгоритмов обработки данных мониторинга экологического состояния водных обектов СКО» науч. рук. Икласова К.Е.

6)  Баибатырова Салтанат, 2 курс, Разработка витаминного комплекса на основе ионов цинка и кальция для ветеринарии КазНПУ им. Абая, Алматы науч. рук Курманбаева Индира Алтаевна

7)  Стогниев Иван, 1 курс, Специальность «Общественное здравоохранение» МУА Астана по теме Эпидемиологии, науч. рук. Серик Бахтияр.

8)  Докторант 1 курс Специальность «Общественное здравоохранение» эпидемиологии возможно нужно расширить СКО КарМед, Караганда

9)  Рубе В.А. специальность «ХТОВ» Aлгоритмы хемомометрической обработки сигналов оптических и электрохимических методов при анализе многокомпонентных систем,  науч. рук. Голодова И.В.

10)  Оспанбаева Махпал Жакулиновна Онкологическая заболеваемость населения, проживающего в условиях хронического радиационного воздействия: ретроспективный анализ и оценка рисков для общественного здравоохранения КазНУ им аль-Фараби рук ассоц. проф. Сабырбек Жанна Бекболатқызы

11) Айжан Карабекова 6D070100 – Биотехнология Тема: Скрининг перспективных штаммов микроводорослей с целью получения потенциального продуцента фукоксантина, КазНУ им. Аль-Фараби, Алматы.