Многофункциональные наноразмерные и наноструктурированные системы для аналитической химии и тераностики

Целью настоящего проекта является проведение научного исследования, направленного на решение фундаментальной научной проблемы, заключающейся в оптимизации методик получения и свойств биофункционализированных многофункциональных наночастиц и наноструктурированных систем на их основе для создания нового поколения биосенсоров, нанозондов и систем адресной доставки. Данная проблема важна для решения практических задач аналитической химии, биохимии, тераностики, адресной доставки диагностических и лекарственных препаратов. Работа проводится по следующим основным взаимодополняющим направлениям: (1) Разработка подходов к синтезу и биомодификации нового поколения наночастиц, обладающих люминесцентными, плазмонными, магнитными, ГКР-активными и МРТ-контрастными свойствами с варьируемыми параметрами и свойствами поверхности, новые подходы к их биомодиикации и функционализации. (2) Разработка многофункциональных люминесцентных МРТ-контрастных наноструктур, функционализированныхе фолиевой кислотой для облегчения вхождения в раковые клетки, характеризующиеся оверэкспрессией фолатных рецепторов, проведение сравнения эффективности разработанного МРТ-контрастного агента и существующих. (3) Разработка аналитических методов и тест методов для клинической диагностики, включая применяемые в формате point of care (у постели больного). (4) Разработка систем адресной доставки диагностических и терапевтических препаратов на основе микроразмерных и субмикронных частиц карбоната кальция и структур ядро-оболочка, получение микроразмерных и субмикронных биосовместимых биодеградируемых многокомпонентных котейнеров, содержащие как метки различного типа, так и таргетные компоненты для адресной доставки контролируемого пролонгированного высвобождения. (5) Выявление дальнейших направлений развития предложенных подходов, в которых созданные функционализированные наночастицы послужат компонентами систем для адресной доставки диагностических и лекарственных препаратов. В ходе выполнения годового этапа НИР за 2022 год были в полном объеме выполнены следующие работы. 1 Проведен критический анализ литературных данных по теме: люминесцентные композитные структуры углерод/SiO2- синтез и применение 2 Разработана и оптимизирована методика синтеза бифункциональных люминесцентно-магнитных композиционных частиц, охарактеризованы их свойства 3 Разработана и оптимизирована методика хелатирования гадолиния продуктами карбонизации лимонной и фолиевой кислот, охарактеризованы свойства полученных хелатных материалов 4 Разработана методика получения и оптимизированы свойства микро/наносистем для магнитной адресной доставки биоагентов 5 Проведен критический анализ литературы по применению различных типов магнитных носителей, которые могут служить в качестве платформ для доставки лекарств, способам их применения для магнитной направленной доставки биологических агентов 6 Подготовлен и оформлен отчет о выполнении третьего первого этапа НИР. 7 Подготовлены научные статьи для публикации в зарубежных журналах, входящие в международные базы данных, и в рекомендованных Президиумом Высшей аттестационной комиссией ведущих рецензируемых научных журналах, а так же заявка на патент, получены два патента. Защищена кандидатская диссертация. Результаты работы, приведенные в отчете о выполненной работе, включают в себя описание полученных результатов, разработанных методик, а также перечень публикаций. Результаты, полученные в ходе НИР, внедрены в 2022 году в научно-исследовательский и образовательный процесс в Саратовском университете. Научные задачи, решенные в рамках выполнения НИР «Многофункциональные наноразмерные и наноструктурированные системы для аналитической химии и тераностики», являются перспективными, актуальными и своевременными для развития отечественной науки и системы образования. Уровень полученных результатов оценивается как соответствующий мировому.