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 22-24-20120
НазваниеРазработка микрофлюидной платформы для скрининга библиотек антимикробных препаратов in vivo в одиночных инфицированных нематодах
Руководитель Елисеев Игорь Евгеньевич, Кандидат биологических наук
Организация финансирования, регион федеральное государственное бюджетное учреждение высшего образования и науки "Санкт-Петербургский национальный исследовательский Академический университет имени Ж.И. Алферова Российской академии наук" , г Санкт-Петербург
Конкурс №65 - Конкурс 2022 года «Проведение фундаментальных научных исследований и поисковых научных исследований малыми отдельными научными группами» (региональный конкурс)
Область знания, основной код классификатора 04 - Биология и науки о жизни; 04-110 - Общая и молекулярная микробиология; вирусология
Ключевые слова капельная микрофлюидика, бактериальная резистентность, биопленки, поиск антибиотиков, модели инфекций, микробиота, взаимодействие хозяин-патоген, антимикробные пептиды, антивирулентные соединения, пролекарства
Код ГРНТИ31.27.22 34.45.05 76.03.43
ИНФОРМАЦИЯ ИЗ ЗАЯВКИ
Аннотация
Распространение резистентности бактерий к существующим антибиотикам является важнейшим вызовом системе здравоохранения. Антибиотикорезистентность влечет не только очевидный риск неизлечимых инфекционных заболеваний, но и ставит под угрозу применение множества медицинских технологий, например обычных хирургических операций, трансплантации органов, химиотерапии рака. Кризис антибиотикорезистентности связан с проблемой поиска новых антибиотиков. Отсутствуют эффективные платформы для скрининга новых антимикробных препаратов, активных в отношении патогенов с множественной резистентностью к антибиотикам, биопленок и внутриклеточных патогенов. Новой стратегией является поиск молекул с альтернативными механизмами действия, например блокирующих вирулентность, стимулирующих иммунный ответ или являющихся пролекарствами. Названные «антиинфекционными» в противоположность антибактериальным, такие соединения не могут быть идентифицированы в обычных экспериментах на культурах патогенов in vitro. Для их поиска в настоящее время разрабатываются модели инфекций на целых организмах: нематодах, дрозофилах и рыбах.
Мы предлагаем впервые объединить данный подход с капельной микрофлюидикой, что позволит реализовать высокопроизводительный скрининг в такой системе. В рамках проекта предлагается создать технологию инфицирования отдельных особей C. elegans для моделирований инфекций in vivo в микрофлюидной капельной системе. Нами будут разработаны и созданы микрофлюидные чипы для инкапсуляции одиночных C. elegans в капли эмульсии воды в масле или двойной эмульсии вода-масло-вода. Для создания чипов будут использованы ранее отработанные нами технологии «мягкой» литографии полидиметилсилоксана (ПДМС) с мастер-формами, полученными 3D печатью. Будут разработаны методы длительного поддержания жизнеспособности C. elegans в каплях, визуализации и анализа течения инфекции в них. Затем мы отработаем заражение нематод патогенами, как лабораторными флуоресцентными штаммами E. coli и S. aureus, так и клиническими изолятами патогенов с множественной антибиотикорезистентностью. После успешной инкапсуляции зараженных C. elegans в капли мы перейдем к разработке технологии для контролируемого добавления к ним растворов или микроорганизмов. Для этого планируется реализовать два различных подхода, прямое инжектирование жидкости в каплю в микрофлюидном чипе и контролируемую электрокоалесценцию с другой каплей-носителем. Разработав эти технологии, мы планируем оценить возможности системы для скрининга лекарств и микроорганизмов, изучив с ее помощью in vivo активность комбинаций антимикробных пептидов и антибиотиков и микроорганизма-продуцента антибиотика.
ОТЧЁТНЫЕ МАТЕРИАЛЫ