Новые биоматериалы и бионанотехнологии для диагностики и терапии (ИБХ)

Ключевые слова по проекту: КОРРЕЛЯЦИОННАЯ МИКРОСКОПИЯ, МИКРОСПЕКТРОСКОПИЯ, НАНОЗОНДЫ, НАНОНОСИТЕЛИ ДЛЯ ДОСТАВКИ ЛЕКАРСТВ, НАНОКОНТЕЙНЕРЫ, МОЛЕКУЛЯРНАЯ ДИАГНОСТИКА, ОПУХОЛЕВЫЕ 3D МОДЕЛИ, КОМПОЗИЦИОННЫЕ СОРБЕНТЫ, ДНК, ДЕГРАДАЦИЯ ЛЕКАРСТВЕННЫХ ПРЕПАРАТОВ, АПКОНВЕРТИРУЮЩИЕ НАНОФОСФОРЫ, НАНОКРЕМНИЙ, ТКАНЕВАЯ ИНЖЕНЕРИЯ, РЕГЕНЕРАТИВНАЯ МЕДИЦИНА, БИОРАЗЛАГАЕМЫЕ МАТЕРИАЛЫ В отчете представлены результаты работы, выполненной согласно гос.заданию, утвержденному Минобрнауки России теме "Новые биоматериалы и бионанотехнологии для диагностики и терапии (ИБХ)". Целью настоящей работы является создание новых биоматериалов и бионанотехнологий, основанных на получении фундаментальных знаний о структурах, функциях и процессах протекающих в биологических объектов на микро- и нано-размерном уровне, а также развитие и использование для этого достижений нанотехнологии. Выполнены исследования по расширению возможностей инструментального комплекса 3D корреляционной нано(микро)скопии. Разработаны методы визуализации и 3D распределения наноразмерных обектов в биологических образцах. Созданы новые виды нано- и микроразмерных объектов для визуализации (квантовые нанопластики, кремниевые наночастицы, апконвертеные наночастицы, плазмонные нанокомплексы, магнитные наночастицы) и таргетной доставки препаратов к свомим мишеням (мультислойные капсулы и частицы, мицеллоподобные структуры на основе неогликолипидов, фолат-ассоциированные липосомы, керасомы). Разработан новый тип флуоресцентных зондов на основе флуоресцентных полупроводниковых нанопластинок в условиях двухфотонного возбуждения. Разработана технология исследования трехмерных характеристик наномасштабных распределений магнитных НЧ с использованием принципов сканирующей магнитно-силовой нанотомографии, полученны новые данные о десструкции биологических тканей в условиях гипертермии. Синтезированы нанокомплексы апконвертерных частиц с Ag с плазмонным усилением, обеспечивающие эффект термической абляции раковых клеток Разработан дизайн и исследованы свойства мультифункциональных наноструктур на основе апконвертерных наночастиц сочетанного действия для диагностики и терапии раковых опухолей. Показано, что диспесии наночастиц кремния nc-Si/SiOx/Fe являются перспективными кандидатами для терапевтической гипертермии. Продемонстрирована возможность диагностики бактериальных менингитов с помощью ИФА на основе отдельных фрагментов IgA1 протеазы N.meningitidis. Выполнено культивирование животных клеток в/на биодеградируемых композитных двухмерных (2D) пленках и трехмерных (3D) матриксах (гидрогелях) на основе хитозана, которые могут применяться в тканевой инженерии. Разработаны методы одностайдиного выделения ДНК из биологических образцов. Планы исследований на 2019-2023 годы выполнены полностью. Результаты представлены в виде статей и в докладах на конференциях. За отчетный период опубликовано около 100 работ в рецензируемых изданиях. Результаты, полученные в рамках выполнния данного гос.задания, открывают новые перспективны в развитии новых методов изучения биологических объектов, развития новых подходов к исследованию биологических процессов на наноразмерном уровне, создания нового класса диагностических инструментов.