Разработка биорезорбируемых магнитоэлектрических композитных микроакутаторов для нейропрограммирования восстановления черепно-мозговой травмы

Название НИОКТР	Разработка биорезорбируемых магнитоэлектрических композитных микроакутаторов для нейропрограммирования восстановления черепно-мозговой травмы
Аннотация	Нарушения интракраниального жидкостного обмена сопровождает большой спектр заболеваний центральной нервной системы, занимающих лидирующие позиции по числу инвалидизации и смертности населения страны. А контузия, вследствие однократного или многократного ударно-волнового воздействия (УВВ) разной интенсивности, за последние годы стала распространенной и имеет тенденцию к росту числа случаев. Для решения этих научных задач помимо накопления экспериментальных или клинических данных необходим поиск междисциплинарного подхода, предполагающего разработку принципиально новых материалов позволяющих обеспечивать комплексную терапию данного заболевания со сложной многоэтапной нозологией. Проект направлен на разработку биорезорбируемых микроактуаторов, способных осуществлять комплексное программируемое воздействие на пораженные ткани, с одной стороны, с помощью электрической стимуляции, с другой, контролируемым высвобождением лекарственного препарата, что обеспечивает максимальную терапевтическую эффективность. Одним из наиболее перспективных наноматериалов, которые способны обеспечить неинвазивный подход к лечению нейротравм, являются магнетоэлектрики (МЭ). МЭ наноструктуры способны обеспечить точное позиционирование (адресную доставку) благодаря своим магнитным свойствам и обеспечить электростимуляцию окружающих клеток и тканей за счет преобразования магнитной энергии в электрическую. Сложности с разработкой МЭ наноструктур на основе биосовместимых материалов связаны с необходимостью высокого МЭ отклика, эксплуатации и влиянием на клеточном уровне, и возможностью клинического применения. Данный проект направлен на разработку новых ультрадисперсных МЭ структур на основе разлагаемых биоматериалов с усиленными магнитными и МЭ свойства для обеспечения эффективного позиционирования (доставки) и физического воздействия (электростимуляции) разрабатываемых биорезорбируемых микроактуаторов. Научная новизна предлагаемого проекта заключается в создании микроустройств на основе биоразлагаемых полимеров, таких как полимолочная кислота или ее производных. Неоспоримым преимуществом систем на основе биоразлагаемых полимеров является их полное разложение на безопасные базовые компоненты, которые способны выводится из организма естественным образом. В проекте планируется создать и изучить свойства полимерных микроактуаторов оптимальной формы и размера, а также их взаимодействия с клетками. В качестве активной части микроактуатора предлагается использование МЭ частиц, окруженных пьезоэлектрической биоразлагаемой полимерной оболочкой. Экспериментальные данные об эффективности применения разрабатываемых микроактуаторов и средств их доставки будут получены на мышах с нейротравмой индуцированной несколькими способами, в том числе и контузией. Модель контузии будет поставлена на уникальной аппаратной платформе, состоящей из комплекса оборудования для экспериментального моделирования однократного и многократного воздействия УВВ, вызваного ударной волной, сгенерированной в стволе импульсного газодетонационного аппарата (ИГДА). Для изучения проблем трансляционного переноса будет изготовлена модель-аналог головы человека. Параметры воздействия ударных волн на головной мозг будут оценены и учтены за счет использования датчиков давления, теневой фотографии, шлирен-метода, высокоскоростной камеры и импульсной рентгеновской установки с ультракороткой экспозицией (10 нс). В качестве подтверждающих контузию методов будут использованы широко распространенные и получившие признание поведенческие тесты, такие как «Rotarod performance test» и «Open field test», а также гистологические методы. Реализация представленного междисциплинарного научно-исследовательский проекта приведет к разработке новых материалов и подходов к лечению нейротравм, не имеющих аналогов в мире, и будет способствовать переходу к персонализированной медицине, высокотехнологичному здравоохранению и технологиям здоровьесбережения.
Доступ к ОКОГУ исполнителя	False
Количество связанных РИД	0
Количество завершенных ИКРБС	0
Сумма бюджета	60000.0
Дата начала	2025-05-22
Дата окончания	2028-12-31
Номер контракта	25-63-00019
Дата контракта	2025-05-22
Количество отчетов	1
УДК	544.7
Количество просмотров	4
Руководитель работы	Сухоруков Глеб Борисович
Руководитель организации	Романова Дарья Александровна
Исполнитель	АВТОНОМНАЯ НЕКОММЕРЧЕСКАЯ ОБРАЗОВАТЕЛЬНАЯ ОРГАНИЗАЦИЯ ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ "СКОЛКОВСКИЙ ИНСТИТУТ НАУКИ И ТЕХНОЛОГИЙ"
Заказчик	Российский научный фонд
Федеральная программа	Отсутствует
Госпрограмма	—
Основание НИОКТР	Грант
Последний статус	2025-09-18 09:45:22 UTC, 2025-09-18 09:45:22 UTC
ОКПД	Нет
Отраслевой сегмент	—
Минздрав	—
Межгосударственная целевая программа	—
Ключевые слова	композиты; нейрореабилитация; черепно-мозговая травма; полимерные материалы; доставка лекарств; нейроны; магнитоэлектрические наночастицы; микроактуаторы; магнитоэлектрическая стимуляция; дистанционное воздействие
Соисполнители	—
Типы НИОКТР	Фундаментальное исследование; Разработка новых материалов, научно-методических материалов, продуктов, процессов, программ, устройств, типов, элементов, услуг, систем, методов, методик, рекомендаций, предложений, прогнозов; Поисковое (ориентированные фундаментальные) исследование
Приоритетные направления	—
Критические технологии	—
Рубрикатор	31.15.37 - Химия коллоидов. Дисперсные системы
OECD	—
OESR	Нейронауки (включая психофизиологию); Технологии, связанные с манипуляцией клетками, тканями, органами или всем организмом (вспомогательная репродукция); Композитные материалы (включая ламинаты, армированные пластмассы, металлокерамику, комбинированные ткани из натуральных и синтетических волокон; наполненные композиты)
Приоритеты научно-технического развития	в) переход к персонализированной, предиктивной и профилактической медицине, высокотехнологичному здравоохранению и технологиям здоровьесбережения, в том числе за счет рационального применения лекарственных препаратов (прежде всего антибактериальных) и использования генетических данных и технологий;
Регистрационные номера	—