|
ИСТИНА |
Войти в систему Регистрация |
ИПМех РАН |
||
Структура и свойства биомиметических магнитных мембранных наносистемдипломная работа (Магистр)
- Научный руководитель: Хомутов Геннадий Борисович
- Автор: Косолапова К.И.,
- Тип: Магистр
- Организация, в которой проходила защита: МГУ имени М.В. Ломоносова, Физический факультет МГУ имени М.В. Ломоносова
- Год защиты: 2017
- Аннотация: Магистерская диссертация К.И. Косолаповой носит экспериментальный характер и посвящена созданию и исследованию свойств новых биомиметических и биосовместимых функциональных липосомальных конструкций на основе биогенных липидов и магнитных наночастиц оксида железа, а также разработке методов управления их структурно-функциональными характеристиками посредством внешних физических воздействий. Создаваемые и изучаемые в данной работе нанокомпозитные липосомы, мембраны которых содержат функциональные наночастицы магнетита, 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 К.И. Косолаповой 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 и магнитных полей. В процессе работы К.И. Колосапова освоила ряд синтетических химических и физико-химических методик, а также ознакомилась и использовала современные методы структурно-функциональной диагностики, такие как просвечивающая электронная микроскопия и атомно-силовая микроскопия. Ей удалось успешно при нормальных условиях получить водные коллоидные растворы безлигандных магнитных наночастиц магнетита со средним размером 5 нм. Ей разработан новый метод гидрофобизации наночастиц магнетита при нормальных условиях в двухфазной системе, представляющей собой водный коллоидный раствор безлигандных наночастиц магнетита/раствор жирной кислоты в хлороформе. Этим методом были получены золи гидрофобизованных наночастиц магнетита в хлороформе в комплексе со стеариновой кислотой. В работе получены и охарактеризованы нанокомпозитные липосомы на основе фосфатидилхолина и стеароилспермина, на поверхности которых адсорбированы водорастворимые наночастицы магнетита, а также новые нанокомпозитные липосомы на основе фосфатидилхолина, в мембраны которых инкорпорированы гидрофобизованные наночастицы магнетита. Установлено, что средний размер липосом составляет около 100 нм, при этом наночастицы магнетита равномерно рапределены в мембране 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 магнетита как на поверхности мембраны, так и во внутримембранных гидрофобных областях, способны эффективно капсулировать модельные вещества (раствор соли NaCl, раствор красителя карбоксифлуоресцеина). Важным аспектом работы является выполненное К.И. Косолаповой исследование возможности управляемого высвобождения из полученных ей нанокомпозитных липосом капсулированных веществ посредством внешних физических воздействий (импульсы электрического поля, внешнее магнитное поле). В работе показано, что что импульсы электрического поля длительностью 10 нс и напряженностью поля в импульсе 15×105 В/м и более приводят к эффективной декапсуляции липосом – разрушению липосомальной мембраны и выходу капсулированных веществ в наружный водный объем. Установлено, что во внешнем магнитном поле напряженностью более 2000 Э форма таких липосом изменяется от квази-сферической к эллипсоидальной и происходит выход капсулированных веществ в наружный водный объем. Полученные в работе К.И. Косолаповой результаты являются важными и 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 К.И. Косолапова владеет научным материалом по тематике работы. Магистерская диссертация Кристины Игоревны Косолаповой удовлетворяет всем критериям, установленным для магистерских диссертаций, а ее автор Косолапова К.И., несомненно, заслуживает присвоения степени магистра с оценкой отлично.
- Добавил в систему: Хомутов Геннадий Борисович