Нанокристаллический диоксид церия, допированный гадолинием: синтез, коллоидная стабильность в биологических средах и перспективы биомедицинского применения.

КАРТОЧКА ПРОЕКТА ФУНДАМЕНТАЛЬНЫХ И ПОИСКОВЫХ НАУЧНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ,
ПОДДЕРЖАННОГО РОССИЙСКИМ НАУЧНЫМ ФОНДОМ

Информация подготовлена на основании данных из Информационно-аналитической системы РНФ, содержательная часть представлена в авторской редакции. Все права принадлежат авторам, использование или перепечатка материалов допустима только с предварительного согласия авторов.

ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ

Номер проекта 17-73-10417

НазваниеНанокристаллический диоксид церия, допированный гадолинием: синтез, коллоидная стабильность в биологических средах и перспективы биомедицинского применения.

Руководитель Попов Антон Леонидович, Кандидат биологических наук

Организация финансирования, регион Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт теоретической и экспериментальной биофизики Российской академии наук , Московская обл

Конкурс №23 - Конкурс 2017 года по мероприятию «Проведение инициативных исследований молодыми учеными» Президентской программы исследовательских проектов, реализуемых ведущими учеными, в том числе молодыми учеными

Область знания, основной код классификатора 03 - Химия и науки о материалах; 03-405 - Наноструктуры и кластеры. Супрамолекулярная химия. Коллоидные системы.

Ключевые слова нанокристаллический диоксид церия, гадолиний, коллоидные золи, кислородная нестехиометрия, нанобиоматериалы, антиоксидантная актвивность

Код ГРНТИ34.17.00

ИНФОРМАЦИЯ ИЗ ЗАЯВКИ

Аннотация
Одним из наиболее перспективных подходов в разработке новых эффективных агентов для тераностики социально-значимых заболеваний является использование наночастиц оксидов металлов, в частности диоксида церия. Ранее показано, что наночастицы диоксида церия (СеО2) способны выступать и как радиопротектор, и как радиосенсибилизатор, при этом основными параметрами, определяющими вектор их действия, является рН клеточного окружения и мощность использованного ионизирующего излучения (Briggs et al, 2013). Более того, наночастицы СеО2 способны проявлять самостоятельную избирательную токсичность в зоне опухоли, что обусловливает их высокий потенциал в терапии онкологических заболеваний. Вместе с тем сложность визуализации ультрамалых наночастиц СеО2 ограничивает возможность контроля их локализации в организме, в связи с чем возникает необходимость их дополнительной функционализации. В рамках заявленного проекта будет проведен синтез коллоидных растворов наночастиц СеО2, допированных ионами гадолиния, что обеспечит повышение уровня их кислородной нестехиометрии (и, соответственно, редокс-активности) и возможность их визуализации с помощью МРТ. Будет проанализирована возможность использования различных стабилизаторов (цитрат натрия, полиакриловая кислота, декстран) для оценки влияния коллоидного окружения наночастиц на их агрегативную устойчивость в биологических средах, внутриклеточную локализацию и направленность действия в различных условиях микроокружения. Стабилизаторы, имеющие повышенную тропность к зоне ангиогенеза (например, декстран), позволят специфически усиливать сигнал МРТ злокачественных новообразований, а маркеры – визуализировать доставку наночастиц к эндотелиальным опухолевым клеткам. Впервые будет проведен комплексный анализ физико-химических характеристик и биологической активности наночастиц диоксида церия, допированного гадолинием, на различных моделях in vitro. Будет проведено исследование влияние типа оболочки, заряда поверхности, размера наночастиц на метаболическую активность нормальных и трансформированных клеток человека, их внутриклеточную локализацию и время выведения. Комплексное исследование физико-химических характеристик синтезированных золей позволит отобрать наиболее перспективные варианты синтеза нового типа тераностических препаратов, а результаты цитологических тестов in vitro определят вектор дальнейших исследований и максимально приблизят к первой стадии доклинических исследований.

ОТЧЁТНЫЕ МАТЕРИАЛЫ