Станьте авторами инновационных решений для производства ферментов!
Профиль посвящён изучению и применению современных методов биотехнологий. Участники оптимизируют условия культивирования микроорганизмов и выделяют целевые ферменты, а также осваивают построение прогностических моделей для анализа и прогнозирования результатов.
Задачи профиля направлены на развитие исследовательского мышления и умения предлагать инновационные решения для эффективного биотехнологического производства. Участники применяют знания на практике, погружаясь в реальные вызовы отрасли и приобретая опыт, который востребован в современной науке и промышленности.
Участникам предстоит решать задачи двух туров: инженерного и предметного.
Участники также пройдут образовательный курс, который охватывает теоретический материал по биотехнологии, современным методам биологического анализа и построению прогностических моделей.
Для решения задач II этапа необходимо собрать команду: чем сплоченнее она будет, тем выше шансы на успех в финале.
Участникам предстоит разрабатывать оптимальные условия культивирования продуцентов для биосинтеза ферментов и анализировать полученные данные. Они освоят методы построения прогностических моделей, получат практический опыт в биотехнологиях и подготовятся к решению реальных инженерных проблем оптимизации производства ферментных препаратов.
Работа над задачами II этапа и изучение образовательных материалов профиля помогут участникам подготовиться к финалу.
В течение нескольких дней командам предстоит решать большую инженерную задачу. Тематическая область заключительного этапа — передовые биотехнологии, направленные на оптимизацию процессов производства ферментных препаратов.
Участники разработают оптимальные условия культивирования микроорганизмов для максимального биосинтеза целевых ферментов. Финалисты выберут управляемые факторы, влияющие на синтез, обработают полученные данные и составят уравнения регрессии, а также определят оптимальный состав питательной среды.
Цель команд — создать программу, способную прогнозировать оптимальные параметры технологического процесса и предлагать технологию применения ферментного препарата.
Начиная со II этапа участникам необходимо объединиться в команды. Тем, у кого команды нет, организаторы помогут ее найти (подробнее о командообразовании и том, как искать команду).
Чем больше компетенций в команде, тем выше ее эффективность.
На первом этапе понадобятся следующие компетенции:
Знание основ биологии клеток и исследований.
Понимание основ ферментов и биосинтеза.
Базовые навыки работы с данными и графиками.
Умение решать задачи по информатике. Базовые знания языков программирования.
Понимание того, как строятся прогностические модели, и умение их использовать.
На II и заключительном этапах вам понадобятся следующие компетенции:
Подготовка питательных средств для посевов.
Умение взвешивать компоненты, готовить бульон или агар и стерилизовать среду перед посевом.
Работа с микроскопом и подсчетом клеток.
Умение настраивать колонны, делать мазки и подсчитывать их количество в камере Горяева.
Должное соблюдение асептических правил при работе с культурами.
Знание, как избежать загрязнения культуры и правильно использовать спирт, конфорку и ламинарный ящик.
Проведение посевов.
Умение переносить культуру с помощью петель или пипеток в пробирку, колбу или чашку Петри.
Измерение pH среды с помощью pH-метра или индикаторов.
Определение активности ферментов в пробе.
Опыт проведения химической реакции (например, с DNS), чтобы измерить, насколько выработался фермент.
Определение содержания редуцирующих веществ.
Ведение лабораторного журнала.
Обработка экспериментальных данных в Excel или Google Таблицах.
Построение прогностических моделей на основе данных.
Создание простой модели (например, по уравнению Монода), которая предсказывает рост или выход продукта.
Программирование на Python для анализа данных.
Для участия во втором и заключительном этапах понадобится команда из 3-4 человек:
Роль 1. Биотехнолог. Имеет знания в области культивирования микроорганизмов, представляет особенности питательных сред для их выращивания, знает правила асептики. Умеет пользоваться лабораторным оборудованием, работать с микроскопом и термостатом, знает основы химического анализа. Выделяет целевой продукт. Владеет методами наблюдения и описания. Ориентируется в номенклатуре ферментных препаратов и методах их иммобилизации.
Роль 2. Микробиолог. Владеет техникой микроскопирования микроорганизмов, умеет осуществлять подсчёт количества микроорганизмов в поле зрения. Знает методы наблюдения и описания, ведёт журнал наблюдений. Умеет использовать лабораторную посуду. Анализирует данные и делает выводы. Знает основы химического анализа и готов помочь коллегам.
Роль 3. Химик. Знает методы химического анализа (рН-метрия, определение редуцирующих веществ), умеет пользоваться лабораторной посудой. Владеет методами наблюдения и описания, ведёт журнал наблюдений. Анализирует данные и формулирует выводы.
Роль 4. Программист. Проводит расчёты, строит математические модели, интерпретирует полученные данные. На их основе создаёт прогностические модели. Обладает базовыми знаниями в области биологии и химии. При необходимости оказывает помощь коллегам.
Даты II этапа по некоторым профилям могут отличаться. С точными сроками проведения этапа можно ознакомиться в Личном кабинете участника на платформе «Талант».
