Saccharomyces Cerevisiae Study

Валидация воздействия гиперболического поля на модельный биологический организм

Кто мы?

Исследование проводится в рамках патента KZ 2025/1095.1 (Fractal Biomedical System), поданного компанией ASRP LLP (Байконур, Казахстан), и реализуется в логике воспроизводимой междисциплинарной платформы — Фрактальная Биомедицинская Система Гиперболических Полей. Ключевую роль занимает Валерия Овсянникова — директор департамента биомедицинских исследований, соучредитель холдинга и главный биомедицинский инженер, осуществляющая стратегическое руководство, разработку лабораторных протоколов и непосредственное выполнение экспериментальных процедур. Инженерная реализация излучателей — при участии Александра Овсянникова. Программная часть реализуется на двух уровнях совместно Валерией Овсянниковой и Денисом Банченко. Лабораторное сопровождение — Галина Овсянникова, вспомогательные задачи — Ева Овсянникова. Обработка данных — AI-driven платформа (Кирилл Змиенко, Михаил Капустин). Научная публикация — Иван Савельев.

Наша миссия

Наша миссия — завершить целостную интеграцию физической модели, инженерной реализации и биомедицинского эксперимента в единую исследовательскую структуру. Все этапы работы ориентированы на последующую научную публикацию и независимую верификацию результатов. Протокол исследования зарегистрирован на Open Science Framework: osf.io/Jgt3h. Мы стремимся продемонстрировать, что контролируемое воздействие структурированного физического поля вызывает измеримые, воспроизводимые изменения в кинетике ферментации, метаболической активности и временной организации биохимических реакций.

Цель проекта

Цель — определить, вызывает ли контролируемое воздействие гиперболическим полем измеримые изменения в кинетике ферментации, метаболической активности и морфологии Saccharomyces cerevisiae. Мы используем рандомизированный двойной слепой дизайн, многоступенчатый пайплайн компьютерного зрения (Cellpose3, YeastSAM, AMiGA) и статистический анализ на основе линейных смешанных моделей (LME). Критерий успеха — статистически значимые различия (p < 0.05) в ферментации и жизнеспособности дрожжей по каналам воздействия с умеренным размером эффекта (d ≥ 0.4).

Компоненты исследования

Протоколы измерений:

Первичные показатели: скорость ферментации, газообразование, изменение мутности, время до видимого начала активности, качественная морфология (текстура, паттерны роста). Производные индексы: FAI (отношение AUC), FDI (разница лаг-фаз), FPI (отношение максимальных скоростей роста).

Окрашивание метиленовым синим: 100 мкл суспензии + 100 мкл раствора (0,1 мг/мл). Инкубация 5 мин. Мёртвые клетки — синие, живые — бесцветные. Почкующиеся клетки со слабой окраской учитываются как живые.

График наблюдений: до облучения, сразу после, через 3ч, 6ч, 12ч, 24ч, 48ч. На каждом этапе — фотосъёмка и микроскопия. Окрашивание — на 24ч и 48ч.

Экспериментальный дизайн:

Рандомизированный контролируемый эксперимент с двойным слепым методом. Образцы распределяются через ГСЧ, исследователи не знают условия при анализе. Воздействие — 80 минут на сессию в контролируемой среде: подвал (-1 этаж), полная темнота, 10°C.

  • 5 групп: Контроль, CH19, CH21, CH17, CH17+CH19 (по 5–10 независимых образцов, N=25–50)
  • Двойное ослепление: кодированные идентификаторы образцов, аналитики не знают условия до завершения обработки
  • Автоматическое логирование: 1 измерение в минуту, ~80 записей за сессию, Linux-система с 1 ТБ хранилищем

Компьютерное зрение и анализ данных:

Многоступенчатый пайплайн компьютерного зрения для объективной оценки жизнеспособности и динамики клеток:

  • Cellpose3 — шумоподавление и устранение артефактов съёмки через окуляр микроскопа
  • YeastSAM — сегментация клеток с точностью 72% для почкующихся клеток
  • AMiGA — построение кривых роста через гауссовские процессы, непараметрическая подгонка фаз
  • Статистика: линейная смешанная модель (LME), пост-хок Тьюки, критерий Краскела-Уоллиса, p < 0.05

Команда исследования

Исследование проводится в рамках патента KZ 2025/1095.1 (Fractal Biomedical System), поданного компанией ASRP LLP (Байконур, Казахстан).

Valeria Ovseannicova

Valeria Ovseannicova

CBE (Chief Biomedical Engineer), Co-Founder ASRP

Осуществляет стратегическое и операционное руководство исследованием, разрабатывает и валидирует лабораторные протоколы, управляет экспериментальной архитектурой и непосредственно выполняет основную часть экспериментальных процедур, включая проведение облучения, настройку параметров и контроль протекания эксперимента. Совместно с Денисом Банченко осуществляет теоретическую и концептуальную проработку системы, включая физическую модель процессов облучения, архитектуру гиперболической линзы и принципы формирования полей.

Mykhailo Kapustin

Mykhailo Kapustin

CTO (Chief Technology Officer), Co-Founder ASRP

Проектирование и реализация вычислительной инфраструктуры, построение data pipeline, интеграция моделей в аналитическую среду и масштабируемость системы обработки данных.

Galina Ovseannicova

Galina Ovseannicova

Senior Laboratory Technician

Лабораторное сопровождение, подготовка среды и поддержание протокольной стабильности.

Ivan Savelyev

Ivan Savelyev

CSO (Chief Scientific Oficer)

Подготовка научной публикации, структурирование результатов и оформление материалов для представления в научном и технологическом сообществе.

Kyryl Zmiienko

Kyryl Zmiienko

SAIE (Senior Artificial Intelligence Engineer)

Разработка и обучение моделей машинного обучения, включая свёрточные нейронные сети (CNN) для анализа пространственных паттернов, трансформерные архитектуры для выявления сложных зависимостей во временных рядах, а также гибридные модели, адаптированные под биомедицинские сигналы.

Denis Banchenko

Denis Banchenko

CEO (Chief Executive Officer), Founder ASRP

Координация проекта, регистрация на OSF, управление рабочими процессами. Совместно с Валерией Овсянниковой осуществляет теоретическую и концептуальную проработку системы, а также разработку высокоуровневой логики управления процессами облучения, включая алгоритмы формирования режимов воздействия и адаптивные сценарии проведения экспериментов.

Свяжитесь с нашей командой

Отправьте нам сообщение, чтобы начать разговор