Занимаемая должность:
Ведущий научный сотрудник
Ученая степень: канд. физ.-мат. наук
Ученое звание: –
Информация о сотруднике на ТГУ.Сотрудники
ORCID: 0000-0002-6504-531X
ScopusAuthorID: 7004549899
ResearcherID: J-8387-2017
eLIBRARY SPIN: –; eLIBRARY AuthorID: –
WoS H-Index: 54; Scopus H-Index: 55
Научная деятельность и основные научные достижения
Доктор Леднев является лидером в области современной лазерной спектроскопии. Он является одним из лучших Рамановских спектроскопистов в США и в мире, создаёт новые инструменты и разрабатывает новые методологии для применений в различных областях химии, биологии и биомедицины. До приезда в США Леднев работал в областях супрамолекулярной фотохимии и сверхбыстрой спектроскопии и внес значительный вклад в фундаментальное понимание молекулярной фотофизики. Например, И.Леднев и его коллеги раскрыли механизм фемтосекундной изомеризации азобензола, пропитическую фотохромную молекулу. В реальном времени с пикосекундным разрешением они описывают фотореализацию ионов металлов из соединений клеток. Впервые Леднев использовал двухцветный диффузный отражательный флеш-фотолиз для кинетических исследований поверхностной фотохимии. Леднев построил первый аппаратный терморегулятор с наносекундным временем с ультрафиолетовым Рамановским спектроскопом для кинетических исследований укладки белка в режиме реального времени. Многие другие лаборатории по всему миру использовали это изобретение для создания аналогичных инструментов.
Независимая исследовательская карьера Леднева в США началась в 2002 году, когда он пришёл на факультет университета в Олбани штата Нью-Йорк. За это время И.Леднев разработал исследовательскую программу мирового уровня, связанную с разработкой и применением новых методов лазерной спектроскопии для исследований в трех основных направлениях: судебная наука, структура и динамика амилоидной и биомедицинской диагностики.
Доктор Леднев является одним из главных экспертов в мире в области криминалистических применений колебательной спектроскопии для анализа биологических пятен и следов пороха. Он выступал в качестве консультативного члена в Подкомитете по судебной медицине Белого дома. Доктор Леднев также является одним из мировых лидеров в области колебательной спектроскопии белков и белковых агрегатов.
Около 10 лет назад д-р Леднев впервые применил рамановскую микроспектроскопию к области судебного анализа биологических пятен. Он разработал новый метод идентификации следов жидкости организма на местах преступления. Их статья 2009 года в Forensic Science International является одной из самых востребованных и наиболее цитируемых статей из данного журнала. Данный метод запатентован (один патент получен и две заявки находятся на рассмотрении). Его лаборатория в настоящее время работает над коммерциализацией данной методологии. Несколько других лабораторий в США и Европе сейчас переориентировались на эту новую область судебной медицины. Развиваемый И.Ледневым подход открыл новые возможности для характеристики биологических пятен, обнаруженных на месте преступления, включая дифференциацию образцов животного и человеческого происхождения, менструальной и периферической крови (важно для случаев изнасилования), оценки времени преступления путём определения времени с момента появления пятен крови. Совсем недавно лаборатория Ленева опубликовала статьи, демонстрирующие доказательство концепции определения фенотипических характеристик донора биологических пятен, включая расу и пол. Все эти новые применения колебательной спектроскопии впервые были продемонстрированы лабораторией Леднева. Несколько других исследовательских групп занимаются дальнейшим развитием продемонстрированного Ледневым подхода.
Лаборатория Леднева представила новую концепцию для характеристики следов пороха для судебных целей в 2012 году. Они показали, что Рамановская спектроскопия, спектроскопия нарушенного полного отражения и инфракрасная спектроскопия с преобразованием Фурье позволяет дифференцировать комбинации боеприпасов огнестрельного оружия на основе отдельных частиц следов пороха. По этой теме опубликовано семь статей, выдан один патент и один патент находится на рассмотрении.
Лаборатория Леднева в сотрудничестве с медиками разработала новый минимально-инвазивный метод для диагностики болезни Альцгеймера, основанный на Рамановском спектроскопическом анализе крови и интеллектуальном анализе данных. Метод позволяет отличать пациентов с болезнью Альцгеймера от здоровой контрольной группы и пациентов с диагнозом деменции с достоверностью более 95%. Различные этапы развития болезни Альцгеймера также могут быть дифференцированы.
В области фундаментальных исследований складывания и агрегации белков д-р Леднев разработал новый метод, основанный на ультрафиолетовой Рамановской спектроскопии для характеристики структуры и динамики амилоидных фибрилл. Эти белковые агрегаты связаны с несколькими нейродегенеративными заболеваниями. Он также разработал новый метод, основанный на поляризованной Рамановской спектроскопии, который позволяет оценить текущие структурные модели амилоидных фибрилл.
Леднев обнаружил новое явление складывания белка, которое включает спонтанную рефолляцию амилоидных фибрилл от одного полиморфа к другому. Это открытие открывает потенциальную возможность для контроля биологической активности и связанной с ней токсичности амилоидных фибрилл и может способствовать разработке новых терапевтических подходов для лечения нейродегенеративных заболеваний.
Лаборатория Леднева в сотрудничестве с лабораторией Фолькера Деккерта (Йена, Германия) применила спектроскопию локально усиленного Рамановскго рассеяния, чтобы охарактеризовать структуру и состав поверхности амилоидных фибрилл. Это первый прямой подход, который можно использовать для характеристики поверхностной функционализации бионаноматериалов.
Лаборатория Леднева в сотрудничестве с доктором Риной Дукор и профессором Ларри Нафи (Biotools Inc., Флорида, США) открыла супрамолекулярную суперхиральность в амилоидных фибриллах. Это новое явление привлекло значительное внимание со стороны биофизического сообщества, включая теоретиков и экспериментаторов.
Работа Леднева привлекла значительное внимание СМИ. Он был проинтервьюирован пять раз местным телевидением и радио (один раз) в качестве эксперта в области судебной медицины. Кроме того, программа Canada Discovery Channel — Daily Planet сделала ролик об анализе следов пороха при помощи Рамановской спектроскопии в апреле 2012 года. Более 60 раз работы Леднева обсуждались в газетах и журналах, в том числе Wall Street Journal ( тема — исследователи из университета в Олбани разработали инструмент криминалистики, 2014 год ), Chemical & Engineering News (2012, 2009), Royal Society of Chemistry News (2013, 2010), Forensic Magazine (2014, 2010). Analytical Chemistry journal выпустил аудио интервью с доктором Ледневым (2015). 518 Life Magazine выбрал доктора Леднева для специального выпуска Great Minds: 10 блестящих людей, работающих и живущих в столичном регионе (2015 г.).
Леднев прочитал более 100 приглашенных лекций и приглашенных докладов на семинарах, в том числе:
• Основная лекция на ежегодной встрече Raman4Clinics (Raman for Clinics), Белград (Сербия), с 6 по 7 июля 2017 года.
• Японско-Тайваньский Международный симпозиум по медицинской спектроскопии. Awaji-Island, Япония, 4-7 декабря 2016 года.
• Основная лекция на итальянской встрече по Рамановской спектроскопии и нелинейным оптическим эффектам (GISR2017), 7-9 июня 2017 г., Триест, Италия.
• Приглашенный семинар в Национальном научно-исследовательском институте полицейской науки, город Кашива, Япония, 14 декабря 2016 года.
• Основная лекция на Японско-Тайваньском Международном симпозиуме по медицинской спектроскопии. Awaji-Island, Япония, 4-7 декабря 2016 года.
• Пленарная лекция на 25-й Международной конференции по Рамановской спектроскопии (ICORS). 14-19 августа 2016 года в Форталезе, Бразилия.
• Основная лекция на 32-м Международном симпозиуме по микромасштабным отделениям и биоанализу. 3-7 апреля 2016 года. Niagara-on-the-Lake, ОН, Канада.
• Обсуждение на пленарном заседании на конференции SciX Федерации аналитической химии и спектроскопических обществ, 27 сентября — 2 октября 2015 г., Провиденс, Род-Айленд.
• Пленарная лекция на втором Тайваньском международном симпозиуме по рамановской спектроскопии. Хуалянь, Тайвань. 23-24 июня 2014 года.
• Мемориальная лекция Грейс Ван ДерВоорт в колледже Sage, Трой, Нью-Йорк. 26 марта 2014 года.
• Приглашенный доклад. Общество аналитических химиков Питтсбурга. Питтсбург, штат Пенсильвания. 7 октября 2013 года.
• Приглашенный докладчик на PerkinElmer Inspiring Innovation Workshop. CNSE, Олбани, 16 мая 2013 года.
• Провёл лекцию по Рамановской спектроскопии для судебно-медицинского применения. 23-я Международная конференция по рамановской спектроскопии (ICORS). 12-17 августа 2012 года. Бангалор, Индия.
• Основная лекция по Рамановской спектроскопии для судебно-медицинского применения на ежегодной конференции Аналитического общества Израиля, Тель-Авив, Израиль, 24-25 января 2012 г.
• Приглашенный доклад на совещании Спектроскопического общества Питсбурга, Питсбург, Пенсильвания, Ноябрь 2010 года.
Леднев организовал 2-ю Международную конференцию по колебательной оптической активности и биомедицинским приложениям Рамановской спектроскопии. 5-7 августа 2010 года, Олбани, штат Нью-Йорк (113 человек из 12 стран) в качестве совещания-спутника на ICORS 2010 в Бостоне, Массачусетс.
Леднев организовал более 20 симпозиумов в Pittcon и SciX.
Левнев соавтор 190 аналитических статей, в том числе, — 124 со времени начала своей независимой карьеры в университете в Олбани в 2002 году. С 2009 года13 статей были представлены на обложках журналов.
Большинство научных статей Леднева публикуются в ведущих мировых журналах, в том числе в Chem. Rev. (Импакт фактор ~ 47, 2 статьи), Am. Chem. Soc. (Импакт фактор ~ 12, 14 статей), Analyt. Chem. (Импакт фактор ~ 6, 11 статей), Chem. Comm. (Импакт фактор ~ 7, 5 работ) и т. д.
Д-р Леднев был избран членом общества прикладной спектроскопии, он является членом управляющего совета общества прикладной спектроскопии, членом международного руководящего комитета международной конференции по Рамановской спектроскопии и членом редакционной коллегии Journal of Raman spectroscopy (Wiley), Forensic Chemistry (Elsevier) и Biochimica et Biophysica Acta — Proteins and Proteomics.