ИСТИНА

Цель проекта: решение конкретной фундаментальной задачи - разработка методов иммобилизации биологически активных соединений и лекарственных веществ на поверхности детонационного наноалмаза и изучение физико-химических и биологических свойств полученных систем, что необходимо для создания нового поколения систем доставки лекарственных веществ. Перспективность наноалмаза в качестве носителя лекарственных веществ по сравнению с другими наносителями обусловлена его стабильностью, биосовместимостью, нетоксичностью и высокой концентрацией поверхностных функциональных групп, что позволяет относительно простыми методами закреплять на его поверхности разнообразные лекарственные вещества с различным химическим строением с высокой плотностью прививки. Для решения поставленной задачи будут разработаны способы получения стабильных суспензий наноалмаза с параметрами, необходимыми для их использования в качестве носителей биологически активных и лекарственных молекул; разработаны способы визуализации (мечения) частиц наноалмаза (тритием, рентгеноконтрастным иод-содержащим веществом, придание им люминесцентных свойств), обнаружения в организме животного и изучения их биораспределения in vivo. Важным аспектом работы по проекту является дальнейшее развитие уже имеющихся и разработка новых методов функционализации поверхности наноалмаза и иммобилизации на ней биологически активных соединений и лекарственных веществ. Полученные в работе ассоциаты «наноалмаз-лекарственное вещество» будут охарактеризованы различными физическими и физико-химическими методами, а также будет проведено сравнительное изучение их специфической биологической активности и индивидуального лекарственного вещества. В работе будут использованы методы оптической и электронной микроскопии, оптической, электронной и резонансной спектроскопии, рентгеновской томографии, хемилюминесценции, лазерного светорассеяния, радиоактивных индикаторов, а также биомедицинские испытания. В результате выполнения проекта будут получены фундаментальные данные, на основе которых может быть разработано новое поколение систем доставки лекарственных веществ.

В ходе выполнения проекта 1. Разработаны оригинальные методики получения и стерилизации стабильных высококонцентрированных (до 40 мг/мл) гидрозолей наноалмаза (НА) с параметрами, необходимыми для их использования в качестве носителей биологически активных и лекарственных веществ и их систем доставки. Разработана методика унифицирования физико-химических свойств поверхности наноалмаза (НА) разных торговых марок. Для изучения примесного состава НА впервые был применен метод гамма-активационного анализа. 2. Разработаны три способа визуализации частиц НА (мечение тритием, ковалентное связывание рентгеноконтрастного соединения - трийодбензилового спирта и образование люминесцентной метки на поверхности наноалмаза за счет окисления), пригодные для использования в экспериментах in vitro, in vivo. Впервые синтезирован меченный тритием НА и изучены его физико-химические свойства. 3. Разработаны методики химического модифицирования поверхности НА путем иммобилизации лекарственных веществ (ЛВ) разных фармакологических групп и химического строения (глицин, амикацин, янтарная кислота), получены конъюгаты НА-ЛВ и впервые изучены их физико-химические и биологические свойства. 4 На статистически значимой выборке впервые установлены особенности биораспределения в тканях и органах экспериментальных животных (кролики, крысы, мыши), а также динамика накопления и выведения НА с использованием привитого трийодбензилового спирта в качестве йодной метки (в течение 1 месяца, метод ИСП-МС) и меченного тритием НА (в течение 6 месяцев, методом жидкостной сцинтилляционной спектроскопии). 5. Изучено взаимодействие НА с живыми клетками человека и лабораторных животных (мышей) и установлено, что гидрозоли с концентрацией НА до 1,0 г/л не влияют на выживаемость клеток. Впервые выявлена количественная зависимость выделения активных форм кислорода живыми нейтрофилами от концентрации нагружаемого на них гидрозоля НА. Впервые показано, что НА частицы, взаимодействуя с нейтрофилами, проникают внутрь клетки как путем фагоцитоза, так и посредством трансмембранной диффузии. 6. Изучено проникновение НА и его конъюгатов с лекарственными веществами (глицин и амикацин) в клетки HeLa и установлено, что НА и его конъюгаты связываются с клетками уже через 15 минут инкубации. Динамика проникновения в клетки исходного НА, конъюгатов НА-глицин и НА-амикацин существенно различается. 7. Изучена фармакологическая активность конъюгата НА-глицин в сравнении с индивидульным глицином.