|
ИСТИНА |
Войти в систему Регистрация |
ИПМех РАН |
||
Структура и свойства нанокомпозитных коллоидных системдипломная работа (Магистр)
- Научный руководитель: Хомутов Г.Б.
- Автор: П.С. Коренко
- Тип: Магистр
- Организация, в которой проходила защита: физический факультет МГУ имени М.В. Ломоносова
- Год защиты: 2018
- Аннотация: Магистерская диссертация П.С. Коренко посвящена созданию и исследованию свойств новых биомиметических и биосовместимых функциональных липосомальных конструкций на основе биогенных липидов и металлических наночастиц золота, а также разработке методов управления их структурно-функциональными характеристиками посредством внешних физических воздействий, представляющих собой ультракороткие импульсы электрического поля. Создаваемые и изучаемые в данной работе нанокомпозитные липосомы, мембраны которых содержат функциональные наночастицы золота, представляют большой интерес и могут служить основой для создания новых средств капсулирования, адресной доставки и управляемого высвобождения различных веществ в водных средах, в том числе для разработки новых управляемых носителей биологически-активных веществ и лекарственных препаратов в живых системах. Тема диссертационной работы П.С. Коренко является важной и актуальной с точки зрения биофизики мембран, а также для разработки научной базы новых перспективных технологий лекарственной терапии, основанных на адресной и управляемой доставке лекарств в организме. Решение проблемы капсулирования, адресной доставки и управляемого высвобождения лекарственных препаратов обеспечит повышение эффективности современной лекарственной терапии в десятки и сотни раз за счет эффективной локализации и высвобождения лекарственных соединений в нужное время исключительно в нужном месте организма, например, в опухоли или в очаге воспаления, которые по своему объему в сотни раз меньше объема всего тела, в котором распределяется лекарственное вещество при его обычном введении в кровоток. При этом, соответственно, будет минимизировано и побочное действие лекарственных препаратов на здоровые ткани. Основными вопросами, которые необходимо решить в рамках этой проблемы, являются следующие: как эффективно капсулировать и адресно доставить лекарственный препарат в определенное место (или места) организма и как обеспечить его контролируемое высвобождение из капсулы. Важным аспектом таких исследований является потенциальная токсичность создаваемых веществ и материалов, которую необходимо минимизировать или исключить полностью с целью максимального уменьшения возможных побочных негативных воздействий средств капсулирования на организм. В связи с этим актуальным является поиск, создание и исследование биосовместимых средств капсулирования лекарственных препаратов, в том числе новых биомиметических функциональных липосомальных конструкций. Не менее важной и актуальной является задача разработки эффективных методов управления структурно-функциональными характеристиками средств капсулирования посредством внешних физических воздействий, в частности, нетепловых электромагнитных воздействий. В процессе работы П.С. Коренко освоила ряд синтетических химических и физико-химических методик, а также освоила и использовала современные методы структурно-функциональной диагностики, такие как просвечивающая электронная микроскопия и атомно-силовая микроскопия. Ей разработан новый метод синтеза гидрофобизованных наночастиц золота в неполярной жидкой фазе при нормальных условиях в двухфазной системе, представляющей собой водный раствор восстановителя (борогидрид натрия) в контакте с раствором золотосодержащего прекурсора в хлороформе. Этим методом были впервые получены стабильные золи гидрофобизованных наночастиц золота со средним диаметром от 0,5 до 8 нм в хлороформе в комплексе с октадекантиолом. Важным достоинством метода является возможность целенаправленно варьировать размеры синтезируемых наночастиц. Также, в данной работе впервые получены и охарактеризованы новые нанокомпозитные липосомы на основе фосфатидилхолина, в мембраны которых инкорпорированы гидрофобизованные наночастицы золота. Установлено, что размер липосом составляет 80-300 нм, при этом наночастицы золота равномерно рапределены в мембране липосом и их содержание в мембране может эффективно регулироваться в процессе синтеза нанокомпозитных липосом. Далее в работе исследованы возможности капсулирования модельных веществ с помощью разработанных нанокомпозитных липосом и установлено, что нанокомпозитные липосомы, содержащие наночастицы золота во внутримембранных гидрофобных областях, способны эффективно капсулировать модельные вещества (раствор соли NaCl,). Важным аспектом работы является выполненное П.С. Коренко экспериментальное исследование возможности управляемого высвобождения из полученных ей нанокомпозитных липосом капсулированных веществ посредством внешних физических воздействий (короткие импульсы электрического поля). В работе показано, что импульсы электрического поля длительностью от 10 нс до 50 нм и напряженностью поля в импульсе 15×106 В/м приводят к эффективной декапсуляции липосом – разрушению липосомальной мембраны и выходу капсулированных веществ в наружный водный объем. В качестве замечания можно отметить следующее. Для более точного определения локализации гидрофобных наночастиц золота в мембранах липосом, в том числе для подтверждения наличия гидрофобизованных металлических наночастиц внутри липосомальной мембраны методов криоэлектронной микроскопии (Cryo-electron microscopy). Также для нахождения критических значений параметров импульсного электрического воздействия представляется необходимым построение более детальной физической модели взаимодействия наноструктурированных липосом с внешними электрическими полями, учитывающей особенности структуры таких липосом и ионный состав водной фазы. Полученные в работе П.С. Коренко научные результаты являются новыми и важными, представляют безусловный научный интерес. Выводы из полученных результатов достоверны. Работа написана ясным языком и достаточно аккуратно оформлена. Литературный обзор выполнен профессионально и свидетельствует о том, что П.С. Коренко в достаточной степени владеет научным материалом по тематике работы. С учетом всего вышеизложенного считаю, что магистерская диссертация Полины Сергеевны Коренко удовлетворяет всем критериям, установленным для магистерских диссертаций, а ее автор Коренко П.С., несомненно, заслуживает присвоения степени магистра с оценкой отлично.
- Добавил в систему: Хомутов Геннадий Борисович