Biofizika İnstitutu (Azərbaycan)

Biofizika İnstitutu—Azərbaycan Respublikası Elm və Təhsil Nazirliyinintabeliyində fəaliyyət göstərən elmi-tədqiqat müəssisəsidir. İnstitutda 60 nəfər əməkdaş çalışır. Elmi tədqiqat işlərinin yerinə yetirilməsində 27 elmi işçi fəaliyyət göstərir. Onlardan 3 nəfərielmlər doktoru, 8 nəfərifəlsəfə doktoruvə 2 nəfərAMEA-nın müxbir üzvləridir.
Azərbaycan müstəqillik əldə edəndən bu yana müxtəlif mövzularda regional və qlobal əməkdaşlığa, dialoqa, qarşılıqlı yardıma xidmət edən tədbirlərə ev sahibliyi edib. Onların sırasında Bakı Beynəlxalq Humanitar Forumu xüsusi yer tutur. Ənənəvi olaraq, Forum paytaxtımızda 2011-ci ildən keçirilməkdədir və hər il bu mühüm tədbir, dünyanın müxtəlif tanınmış siyasətçilərini, alimlərini,ictimai xadimlərini, kütləvi informasiya vasitələri nüməyandələrini və müxtəlif peşə sahiblərini bir araya gətirir. Bu tədbirlərdə dünyanın müxtəlif ölkələrindənNobel mükafatılaureatlarının iştirakını da xüsusi vurğulamaq lazımdır. Onların sırasında Kimya üzrə Nobel mükafatı laureatları, professorKeri Benks Mullis,Arye Varş,Kurt Vütrex,Əhməd Zevayl, fiziologiya və təbabət üzrə Nobel mükafatı laureatları professorErvin NeyerivəTomas Kristian Züdhofu, fizika sahəsi üzrəCorc Smutuvə başqalarını misal göstərmək olar.
Qabaqcıl dünya alimlərinin fikrincə XXI əsr biologiyada, o cümlədən biofizikada keyfiyyətcə yeni ciddi elmi irəliləyişlər əsri olacaq. Eyni zamanda bu sahənin Azərbaycanda da inkişafı müasir dövrün tələblərindəndir. Azərbaycanda biofiziki tədqiqatları inkişaf etdirmək, Biofizika İnstitutunun təsis edilməsi Dövlət təşəbbüsü ilə başlanan bir prosesdir və bunun üçün ciddi zəmin və zərurət mövcuddur.
Belə ki, 2011-ci ildə Prezidentİlham ƏliyevinBakıda keçirilən Humanitar Forumun iştirakçısı olanKaliforniya Texnologiya İnstitutununFiziki Biologiya Mərkəzinin direktoru kimya və biologiya sahəsində diqqətəlayiq işləri ilə fərqlənənƏhməd Zevaylilə apardığı danışığın çox böyük əhəmiyyəti olmuşdur. Əhməd Ziveil Azərbaycan Respublikasının müasir, yüksək inkişaf etmiş müsəlman ölkəsi olduğunu qeyd etmiş və burada biofizikanın inkişafının vacibliyini qeyd etmişdir. Onun 02 avqust 2016-cı ildə vaxtsız vəfatı biofizika elmi üçün böyük itki oldu və görmək istədiyi işlər yarımçıq qaldı.
Ardınca, 2 il sonra 9 noyabr 2015-ci tarixində AMEA-nın 70 illik yubileyinə həsr olunmuş ümumi yığıncaqda Dövlət Başçısının qarşısında çıxış edərkən digər Nobel mükafatı laureatı Kaliforniya Universitetinin professoru Corc Smut Azərbaycanda biofizika sahəsində yeni işlərin mühüm əhəmiyyətini qeyd etmişdir. O AMEA-nın prezidenti, akademikAkif Əlizadəyəmüraciət edərək Azərbaycanda biofiziki tədqiqatları inkişaf etdirmək və bu işdə bilavasitə yaxından iştirak etmək marağını bildirmişdi.Bu istiqamətdə C. Smutun müraciəti və arqumentləri təhlil edilmişdir. AMEA-nın Fizika İnstitutunda müasir elmi texniki potensialın və qabaqcıl avadanlıqlarla iş təcrübəsinin mövcudluğunu nəzərə alaraq, qurumun nəzdində 2014-cü ildə "Biofizika və Smart Materiallar Mərkəzi" kimi bünövrəsi qoyulan struktur 15.12.2016-cı ildə 1116-QK6-0036 qeydiyyat nömrəsi altında yaradılmışdır.Yeni yaradılan bu institutun əsas vəzifəsi biofizika sahəsində insan sağlamlığı ilə bağlı fundamental tədqiqatlar aparmaq, onların praktikaya, təbabətə köçürülməsinə yardım etməkdir. İlk növbədə prioritet tədqiqat sahələri kimi Azərbaycan üçün vacib mövzular seçilmiş və hal-hazırda inkişaf etdirilməkdədir.
Laboratoriyada aşağıdakı istiqamətlər üzrə elmi-tədqiqat işləri aparılır:
Qeyd etmək lazımdır ki, hüceyrə membranının yuxarıda sadalanan dinamik parametrləri fərdi xarakter daşıyır və xərçəng xəstəliyinin inkişafı dərəcəsindən asılıdır. Ona görə də bu tədqiqatlar onkoloji xəstələrin müalicəsində fərdi yanaşmanın tətbiqinə kömək edəcəkdir.
Laboratoriyanın əsas elmi istiqamətləri aşağıdakılardır:
Laboratoriyada xərçəng xəstəliklərinin (xüsusilə də ağciyər, süd vəzi və yoğun bağırsaq karsinomalarının) yaranmasında iştirak edən hüceyrə səth reseptorlarının və siqnal yolunda iştirak edən digər zülalların öyrənilməsi və bunlarda baş verən potensial mutasiyaların araşdırılması aparılır. Hal-hazırda bu zülalları kodlaşdıran genlərin ayrılması, plazmid vektorlara klonlaşdırılması və E. coli hüceyrələrinə transformasiyası aparılır. Bu məqsədlə ağciyər və bağırsaq xərcəngi toxumalarında siqnal yollarının HER1, HER2 və RAS kimi zülallarının araşdırılması prosesi həyata keçirilmişdir. Sağlam və xəstə ağciyər toxuması, həmçinin  bağırsaq xərçəngi  toxumalarından TRİ reagent və RNA solve reagent dəstlərindən istifadə edərək total RNT-nin ayrılması aparılmışdır. Alınmış total RNT fraksiyası M-MLV geriya transkriptazadan istifadə edərək geriyə transkripsiya yolu ilə bu zülalları kodlaşdıran genlərin DNT-ləri ayrılmış və rekombinant HER1, HER2 və RAS kDNT-nin CDS hissəsəsi PZR amplifikasiya yolu ilə ayrılmasına tətbiq edilmişdir.
Dizayn olunmuş praymerlərdən istifadə edərək amplifikasiya olunmaqla ayrılmış CDS-lər pET20b(+) və pQE Trisistem plazmid vektorlkarına keçirilməsi aparılır. Bu məqsədlə pET20b(+)  və pQE Trisistem plazmid vektorları bakterial kulturaya keçirilmiş, orada artırılaraq ayrılmış və uyğuyn olaraq Nde-I – HindII və BamH-I – Xba restrisksiya fermentləri ilə kəsilmişdir. Kəsilmiş plazmid DNT fraqmentləri aqaroza gel elektroforezində fiksasiya edilərək görüntülənmişdi.
Biofizika İnstitutu AR Səhiyyə Nazirliyinin Milli Onkologiya Mərkəzi ilə birgə son bir-neçə ildə ağciyər karsinoması xərçəngi üzrə tədqiqat işləri aparmış və mühüm nəticələr alınmışdır. Artıq bu tədqiqatlara dəstək olaraq Biofizika İnstitutunda bu iki qrumun “Molekulyar və hüceyrə onkologiyası” birgə laboratoriyası yaradılıb. Diagnostika sahəsində Süni İntellektindən istifadə etməklə sağlam və ağciyər karsinoması xəstələrinin qan plazmalarının Furye Çevirici İnfraqırmızı (FÇİQ) spektrlər toplusunu analiz etməklə sağlam və xəstə nümunələri 80-90% dəqiqliklə klassifikasiya etməyə imkan verə bilən model yaradılmışdır.
İnsanın ağciyərinin sağlam və  karsinoma hüceyrə membranlarının axıcılıq xüsusiyyətlərinin bir-birindən əhəmiyyətli dərəcədə fərqlənməsi  qiymətlədirilib. Spin zondlardan istifadə etməklə molekulların sağlam və karsinoma hüceyrə membranlarına inkorporasiya olunma xüsusiyyətləri qiymətləndirib, bu prosesin fəallaşma enerjiləri təyin edilib. Son vaxtlar aparılmış tədqiqatlar müxtəlif dərman preparatlarının sağlam və xərçəng hüceyrələrinə təsirini qiymətdirməyə imkan verən, hər bir xəstə üçün fərdi farmokinetikanı qiymətləndirə bilən metod işlənilmişdir.
Bu işlərin mühüm fundamental və praktiki əhəmiyyətini nəzərə alaraq bu istiqamətdə aparılan tədqiqatlar daha da genişləndirilməli və yeni yanaşmaların və metodların yaradılması işlənib hazırlanmalıdır. Təklif etdiyimiz proqramın məqsədi xərçəng xəstəliklərinə qarşı mübarizə üçün hüceyrə texnologiyalarını yaratmaq və elmi tədqiqatlarda tətbiq etməkdir.
Laboratoriyada ion kanalları qeyri-üzvi ionların elektrokimyəvi qradiyenti yolu ilə hüceyrə membranlarından diffuziyasını həyata keçirən əlamətdar transmembran zülallardır. Mürəkkəb biofiziki mexanizm kimi ion kanalları bioelektrik siqnalların yaranmasını həyata keçirirlər. Tədqiqatımız ion kanallarının disfunksiyaları və onların yaratdığı bioelektrik siqnalları ilə əlaqəli xərçəng əlamətlərinin əmələ gəlməsinin molekulyar-biofiziki mexanizmlərinin və patofiziologiyasının tədqiqinə yönəlmişdir. Bioelektrik siqnallar hüceyrələrin siqnal şəbəkəsinin tərkib hissəsi kimi fizioloji proseslərdə mühüm rol oynayır. Hüceyrələrin bioelektrik siqnallarının funksiyasındakı dəyişikliklər xərçəng əlamətlərinin, nəzarətsiz proliferasiyanın, apoptoza qarşı davamlılığın, toxuma tutulması və metastazın yaranmasına kömək edə bilər. Biz xərçəngə səbəb ola bilən bioelektrik siqnallarının yaranması ilə əlaqəli ion kanalının xüsusiyyətlərini müəyyən etməyə çalışırıq və şiddətli (kəskin) şiş mutasiyalarını blok edə bilən və şiş böyüməsinin qarşısını ala bilən və ya normallaşdıra bilən bioelektrik vəziyyətlərini modulyasiya etmək üçün molekulyar biofiziki üsullardan istifadə edirik. 
Laboratoriyanın əsas marağı xərçəng əlamətlərinin inkişafı ilə əlaqəli olan bioelektrik siqnalların və ion kanallarının identifikasiyası və səciyyələndirilməsidir. Məqsədimiz ion kanalları və kanalla idarə olunan mexanizmlər vasitəsilə bioelektrik siqnallarının manipulyasiyasının təsirini araşdırmaqdır. Hüceyrələrdə funksional bioelektrik siqnalları problemini həll etmək üçün, membran cərəyanlarını real zamanda və tək bir anda ölçməyə imkan verən “Patch clamping”, “Voltage-Fluor fluorescence lifetime views (VF-FLIM)” kimi ən güclü elektrofizioloji üsulların tətbiq edilməsi planlaşdırılır.
Tədqiqat qrupu həmçinin ion kanallarının keçidinə nəzarət edən molekulyar qarşılıqlı təsirləri və hadisələri anlamağa çalışır. İon kanalının keçidinin quruluş əsasları haqqında fikir əldə etmək üçün CD, FTI, Zamanla həll olunan flüoressent və EPR spektroskopiyalar kimi həlletmə-əsaslı üsullardan istifadə edərək təmizlənmiş ion kanalını təşkil edən zülallar aparatı öyrənilir. Bu araşdırma ion kanallarının işini fizioloji cəhətdən müvafiq qatılıqlarda siqnal molekullarını bağlayan və ion kanalının modulyasiyasına əsaslanan erkən molekulyar hadisələri əks etdirən “konformasiya yenidənqurulmasına” məruz qalan bioloji sensor kimi başa düşülməsi üçün əsas olardı.
Belə kompleks tədqiqatlar aparılması bizə metastatik xəstəliklərə qarşı mübarizə aparmaq üçün yeni terapevtik strategiyaların işlənib hazırlanmasına imkan verəcək.
Laboratoriyada hal-hazırda xarici amillərin, o cümlədən hipoksiyanın, ağır metalların və sair törətdiyi fəsadlar və qan xəstəliklərindən talassemiya üzrə apardığı tədqiqatlar aşağıdakıları əhatə edir:
- İrsi qan xəstəlikərinin - anemiyaların (talassemiya) inkişafında hipoksiyanın törətdiyi fəsadların və proteoliz proseslərinin idarə edilməsi.
- Xarici amillərin, o cümlədən, hipoksiyanın, ağır metalların və sair xərçəng hüceyrələrinin yaranmasındakı rolu.
Ağır metalların yüksək dozalarının hüceyrədaxili oksireduktaza ferment sistemlərinə, o cümlədən, pentozofosfat yolun qlükoza-6-fosfat dehidrogenaza, qlikoliz prossesin laktatdehidrogenaza və inteqral ferment olan Na+,K+ -ATPazaya təsiri spektrofotometrik və kimyəvi lüminessensiya yolu ilə tədqiq olunur. Zülalların qeyri-stabilliyi fərqli strukturlarda yerləşən SH-qrupların miqdarının dəyişməsi ilə bağlı sərbəst radikal və antiradikal balansının pozulmasının norma və patoloji prosselərin tədqiqi üçün əlverişli metod olduğu göstərilmişdir.
Laboratoriyanın gələcək uzunmüddətli strateji prioritet istiqamətləri və aparılacaq tədqiqatları aşağıdakıları əhatə edir:
Şöbə müdiri: a.ü.f.d., dosent Həmayil Adıgözəlzadə
Tel.: 434-83-36. 
E-mail: hadigozalzade@gmail.com
Şöbə müdiri: Toğrul Eminov
E-mail: camouflage@list.ru
Şöbə müdiri: Mehriban Əhmədova
Tel.: 434-83-47
E-mail: konul_aslan@mail.ru
Baş mühasib: Tovus Seyidəli
Tel.: 432-62-45
E-mail: tovus.seyideli.98@bk.ru
Şöbə müdiri: Əsmər Həsənova
Tel.: 432-62-48
E-mail: nargiz.efendieva@mail.ru
Şöbə müdiri: İsa Davıdov
Tel.: 434-83-37
E-mail: isadavidov14@gmail.com
Keçirilən görüşlərin nəticəsi olaraq, artıq dünyanın bir neçə tanınmış alimləri ilə danışıqlar aparılaraq İnstitutun Beynəlxalq Məşvərət Şurasında iştirak etməyə dəvət olunurlar. Onların sırasında ABŞ Milli Elmlər Akademiyasının üzvləri,Massaçusets Texnologiya İnstitutununprofessoru Harvi Lodişi, Los-AncelesKaliforniya UniversitetininprofessoruVeyn-Habbelimisal göstərmək olar. Onlar hüceyrə-membran fiziologiyası vəzülallarınstruktur-dinamikası üzrə dünyada tanınmış alimlərdəndir.