| Название НИОКТР |
Создание основ прогностической платформы для подбора магнитоуправляемых железосодержащих наночастиц в противораковой терапии: цитотоксичность и прооксидантная активность нанокомпозитов кремнезем-магнетит, функционализированных аскорбиновой и гуминовыми кислотами
|
| Аннотация |
Нанокомпозиты на основе магнетита в кремнеземной матрице представляют значительный интерес для биомедицинских применений благодаря уникальному сочетанию свойств: биосовместимости, магнитным свойствам, большой площади поверхности, регулируемой пористости и возможности функционализации поверхности. Мезопористый кремнезем с размером пор 2-50 нм представляет особый интереc, т.к. под воздействием внешнего магнитного поля нанокомпозиты кремнезем-магнетит обеспечивают точную доставку наночастиц с лекарственным веществом к месту назначения, что повышает эффективность использования лекарственных препаратов. В частности, такие биологически активные вещества, как аскорбиновая кислота (АК) и гуминовые кислоты (ГК) перспективны в качестве модификаторов поверхности нанокомпозитов кремнезем-магнетит. Сорбция этих веществ предотвращает агрегацию наночастиц и кроме того, влияет на способность инициирования свободных радикалов железосодержащими частицами в соответствии с реакцией Фентона и противораковую активность препарата. При этом, АК, обладая анти- и прооксидантными свойствами, сохраняет стехиометрию магнетита (Fe3O4), а прооксидантный потенциал ГК усиливает каталитическую активность Fe3O4 в реакции Фентона. В предыдущих работах нашего коллектива мы исследовали биологическую активность других перспективных магнитоуправляемых трехкомпонентных нанокомпозитов, в которых роль матрицы выполнял метал-органический железосодержащий координационный полимер (metal-organic framework, MOF): MOF-ГК-Fe3O4 и MOF-АК-Fe3O4; была исследована цитотоксичность и прооксиданная активность этих нанокомпозитов, а также роль активных форм кислорода (АФК) в этих процессах. Было показано, что адсорбция АК и ГК на поверхности нанокомплекса MOF-Fe3O4 принципиально не изменяет цитотоксичность и прооксидантную активность этих соединений, а сам нанокомплекс MOF-Fe3O4 играет роль химически инертного магнитоуправляемого носителя.
В данном проекте мы предлагаем исследование трехкомпонентных нанокомпозитов ТА-ГК-Fe3O4 и ТА-АК-Fe3O4, где ТА – полимерные производные диоксида кремния (тетраэтоксисилан и 3-аминопропилтриэтоксисилан). Будут описаны характеристики токсичности и прооксидантной активности нанокомпозитов, изменение содержания АФК при их различных концентрациях. Будет выявлено влияние каждого из компонентов на биологическую активность и физико-химические характеристики нанокомпозита в целом, проведено сравнение с аналогичными характеристиками MOF-содержащих нанокомпозитов, изученных ранее. Полученные данные обеспечат основу для подбора препаратов для магнитоуправляемой доставки АК и ГК в медицинских исследованиях.
Исследования будут проводиться с использованием комплекса микробиологических, биохимических и спектрофотометрических методов, а также физико-химических методов анализа микроструктуры нанокомпозитов, включая спектроскопию ЭПР. Авторы планируют оценку токсического и прооксидантного эффектов нанокомпозитов ТА-ГК-Fe3O4 и ТА-АК-Fe3O4 и их компонентов (ГК, АК, ТА-Fe3O4, Fe3O4-ГК, Fe3O4-АК) с помощью клеточного биотеста на основе Photobacterium phosphoreum, а также выявление роли ферментативных редокс-процессов и АФК в биоффектах этих соединений. Интенсивность биолюминесценции бактерий будет использоваться в качестве физиологического параметра для мониторинга воздействия соединений на бактерии; содержание АФК будет определяться в бактериальных суспензиях с помощью хемилюминесцентного люминольного метода. Будут установлены связи между интенсивностью биолюминесценции бактерий, эффективностью ферментативных реакций и изменением содержания АФК в бактериальных суспензиях при различных концентрациях нанокомпозитов или их компонентов. Для выявления механизмов воздействий соединений на клеточные, биохимические и химические процессы, характеристики этих процессов будут сопоставлены с физико-химическими свойствами соединений с учетом генерации ОН-радикалов и высвобождаемых ионов железа (II, III).
|
| Доступ к ОКОГУ исполнителя |
False
|
| Количество связанных РИД |
0
|
| Количество завершенных ИКРБС |
0
|
| Сумма бюджета |
3000.0
|
| Дата начала |
2025-04-17
|
| Дата окончания |
2026-12-31
|
| Номер контракта |
25-25-20098
|
| Дата контракта |
2025-04-17
|
| Количество отчетов |
1
|
| УДК |
615.466
|
| Количество просмотров |
3
|
| Руководитель работы |
Сушко Екатерина Сергеевна
|
| Руководитель организации |
Кононова Наталья Александровна
|
| Исполнитель |
ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ НАУЧНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ "ФЕДЕРАЛЬНЫЙ ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ ЦЕНТР "КРАСНОЯРСКИЙ НАУЧНЫЙ ЦЕНТР СИБИРСКОГО ОТДЕЛЕНИЯ РОССИЙСКОЙ АКАДЕМИИ НАУК"
|
| Заказчик |
Российский научный фонд
|
| Федеральная программа |
—
|
| Госпрограмма |
—
|
| Основание НИОКТР |
Грант
|
| Последний статус |
2025-06-23 09:43:29 UTC, 2025-06-23 09:43:29 UTC
|
| ОКПД |
Работы оригинальные научных исследований и экспериментальных разработок в области естественных и технических наук, кроме биотехнологии
|
| Отраслевой сегмент |
—
|
| Минздрав |
—
|
| Межгосударственная целевая программа |
—
|
| Ключевые слова |
гуминовые кислоты; цитотоксичность; нанокомпозиты; магнетит; противораковая терапия; ферроптоз; аскорбиновая кислота; прооксидантная активность; кремнезем; адресная магнитоуправляемая доставка лекарств
|
| Соисполнители |
—
|
| Типы НИОКТР |
Фундаментальное исследование
|
| Приоритетные направления |
—
|
| Критические технологии |
—
|
| Рубрикатор |
76.09.99 - Прочие материалы медицинского назначения
|
| OECD |
—
|
| OESR |
Биофизика
|
| 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 |
—
|
