Курочкин Илья Николаевич

Является одним из ведущих специалистов страны в области физической химии сенсорных, биосенсорных и высокочувствительных биоаналитических комплексов, сосредотовшим своё внимание на разработке соответствующих систем для целей химической, биологической и экологической безопасности с использованием современных достижений физической химии, нанотехнологии, биотехнологии и полимерной химии. Создал и возглавил большой научный коллектив, который лидирует в развитии, создании и внедрении для указанных выше целей биосенсоров и биоаналитических систем.

Первые работы И. Н. Курочкина (1978—1988 годы) связаны с разработкой методов выделения и стабилизации мембранных систем — рецепторов, исследованием их физико-хммических свойств и созданием на этой основе высокочувствительных методов определения наркотических анальгетиков и нейротропных соединений. В ходе исследований на данном этапе И. Н. Курочкин, используя предложенный им метод имитационного моделирования лиганд-рецепторных взаимодействий, обнаружил новый тип опиоидных рецепторов головного мозга и эффект колебаний рецепторной активности. Дальнейшее детальное исследование стабильности опиоидных рецепторных систем и развитие методов их формально-кинетического описания позволило разработать технологию получения стабильных препаратов мембранных систем-рецепторов головного мозга и создать метод высокочувствительного анализа наркотических анальгетиков на их основе. Законченный характер этим исследованиям придали успешные межведомственные испытания и соответствующие авторские свидетельства и патенты на эти изобретения. В 1988 году И. Н. Курочкину в составе коллектива авторов была присуждена премия Ленинского комсомола за цикл работ «Физико-химическое исследование регуляции мембранных биокатализаторов и рецепторов».

С 1989 года научные интересы И. Н. Курочкина переходят в область конструирования сенсорных материалов и покрытий, а также их сопряжения с измерительными системами, используя методы, инструментарий и достижения нанотехнологии. В результате проведённых в 1989—1999 годах исследований разработана оригинальная базовая технология формирования и перенесения на поверхность твердого тела плёнок Ленгмюра-Блоджетт на основе амифильных полиэлектролитов, позволяющая включать в состав плёнок ферменты, антитела, рецепторы и другие «узнающие» элементы биосенсоров без изменения их функциональных свойств, исследованы физико-химические и структурные характеристики таких плёнок. Данная технология позволяет создавать высокую поверхностную концентрацию «узнающих» элементов, изменять каталитические и афинные свойства биомакромолекул, обеспечивает высокую стабильность белковых молекул в плёнках.[7] В 1994 году И. Н. Курочкиным впервые в мире была предложена концепция проведения анализа химических соединений и микробиологических объектов, основанная на использовании систем подсчёта единичных молекулярных комплексов лиганд-рецептор и учёте пространственного распределения такого рода аналитических откликов. На основе этой концепции был разработан новый подход к анализу микробиологических объектов и химических соединений с использованием сканирующей зондовой микроскопии в качестве детектирующего элемента биосенсорной системы. Эти результаты научной деятельности И. Н. Курочкина нашли своё применение в рамках деятельности Комитета по конвенциальным проблемам химического и биологического оружия при Президенте Российской Федерации.

В 2000—2014 годах И. Н. Курочкиным были проведены исследования возможностей метода самосборки полимеров на поверхности твердого тела. Изучение физико-химических закономерностей включения белковых молекул в состав плёнок полиэлектролитов, диблок-сополимеров, микрогелей и их стабильности позволили выявить роль структурных особенностей этих полимерных структур и условий формирования таких плёнок и покрытий в проявлении сенсорной активности. И. Н. Курочкину удалось впервые создать конструкции, содержащие более четырёх функционально различных элементов (полианион, поликатион, два фермента или фермент и наночастицы оксидов металлов, или фермент и углеродные нанотрубки). Эти исследования позволили перейти к разработке сенсорных матриц, систем высокопроизводительного анализа ферментативной активности и систем анализа многокомпонентных смесей ингибиторов физиологически важных ферментов.

Последние 10 лет исследования И. Н. Курочкина были распространены на изучение физико-химических закономерностей взаимодействия биомакромолекул и физиологически активных соединений с нанокомпозитными материалами на основе высокодобротных плазмонных и диэлектрических резонаторов. Полученные результаты позволили добиться дополнительного усиления сигнала гигантского комбинационного рассеяния на два порядка. На этой основе уже созданы суперчувствительные биоаналитические системы для определения активности ферментов, их субстратов, вирусных и бактериальных частиц.

Полученные И. Н. Курочкиным результаты привели к созданию высокочувствительных биосенсорных и биоаналитических систем для определения активности нейротоксичной эстеразы в крови и тканях человека и животных, нейротоксичного потенциала химических соединений, эстераз крови, ингибиторов холинэстераз в сложных смесях, бактериальных и вирусных агентов.

Предложенные И. Н. Курочкиным решения позволили успешно пройти соответствующие ведомственные испытания и найти своё применения в народном хозяйстве.Так в области, связанной с уничтожением запасов химического оружия разработаны нанобиосенсорные тест-системы и сборник методического обеспечения для контроля ФОВ в воздушной среде на уровне санитарно-гигиенических нормативов населённых мест. В области обеспечения экологической безопасности использование биосенсорных анализаторов, разработанных И. Н. Курочкиным, было отнесено Правительством Санкт-Петербурга к особым мерам обеспечения безопасности глав государств и участников встреч Большой Восьмёрки (G-8), прошедшей в 2006 году, и Большой Двадцатки (G-20), прошедшей в 2013 году.