Исследование влияния мембранных макромолекул внеклеточных нановезикул на их поверхностную активность и адсорбцию к границам раздела фаз

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 20-73-00102

НазваниеИсследование влияния мембранных макромолекул внеклеточных нановезикул на их поверхностную активность и адсорбцию к границам раздела фаз

Руководитель Чернышёв Василий Сергеевич, кандидат наук (признаваемый в РФ PhD)

Организация финансирования, регион Автономная некоммерческая образовательная организация высшего образования «Сколковский институт науки и технологий» , г Москва

Конкурс №49 - Конкурс 2020 года «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; 03-406 - Химическая термодинамика. Физическая химия поверхности и межфазных границ. Адсорбция

Ключевые слова поверхнастная активность нановезикул, адсорбция, термодинамика, внеклеточные нановезикулы, диффузия, поверхностное натяжение

Код ГРНТИ31.15.25

ИНФОРМАЦИЯ ИЗ ЗАЯВКИ

Аннотация
Предлагаемый проект направлен на создание основы для развития новых высокочувствительных и высокоинформативных физико-химических методов медицинской диагностики, а также для разработки новых носителей лекарственных препаратов. Диагностика и лечение заболевания на ранней стадии напрямую связана с повышением вероятности благополучной борьбы с болезнью. Однако, на сегодняшний день, все еще существуют препятствия достичь этого уровня во многих типах заболеваний, особенно в сфере онкологии. Оценка молекулярных сигнатур опухоли в образцах биожидкостей, известная как «жидкая биопсия», является одним из наиболее перспективных направлений в ранней точной тераностике рака, благодаря непосредственно объекту исследования – крови и возможности быстрого многократного анализа микрообъемов образцов для мониторинга молекулярных изменений опухолевого процесса в реальном времени. Эти молекулярные сигнатуры также могут позволить локально доставлять нужный лекарственный препарат. Секретируемые клетками нано-размерные (20-200 нм) внеклеточные везикулы (экзосомы), циркулирующие в биологических жидкостях организма, в последние годы признаны наиболее многообещающими объектами-биомаркерами естественно-аккумулирующими в себе уникальные молекулярные сигнатуры или матрицы распознавания, особенно такие как мембранные белки, специфически свидетельствующие о динамике (включая метастазирование) опухолевого процесса. Помимо распознавания сигнатур заболевания, внеклеточные нановезикулы также могут быть использованы как носитель лекарственных препаратов. Несмотря на высокий клинико-диагностический и лечебный потенциал внеклеточных нановезикул, отсутствие данных об их поверхностной активности в присутствии границ раздела газ-жидкость, жидкость-жидкость и жидкость-твердое тело, которые регулярно встречаются при разработке диагностических платформ и лекарственных препаратов, приводит к сложности в получении нужных результатов. Основным результатом настоящего проекта будет создание фундаментальной основы для правильного выбора и модификации поверхности, которая позволит избегать неспецифическую адсорбцию внеклеточных нановезикул и с высокой спецификой выделать их субпопуляции. Требуемые характеристики в предлагаемом проекте достигаются за счет междисциплинарного научного подхода, объединяющего химию, физику, биологию и моделирование. Результат этого исследования позволит разработать новый класс отечественных инструментов, предназначенных для высокочувствительного выделения и анализа биологических объектов, которые являются маркерами заболеваний, а также могут быть использоваться для локальной доставки лекарственных препаратов.

ОТЧЁТНЫЕ МАТЕРИАЛЫ

Публикации

1. Чернышёв В.С., Чупров-Неточин Р.Н., Цыденжапова Е., Ван Девенер Б., Леонов С., Горин Д., Скляр М. Dynamic surface tension probe for measuring the concentration of extracellular vesicles Biochemical and Biophysical Research Communications, Volume 609, Pages 189-194 (год публикации - 2022)
10.1016/j.bbrc.2022.04.017

2. Чернышёв В.С., Скляр М. Quantification of Desiccated Extracellular Vesicles by Quartz Crystal Microbalance Biosensors (год публикации - 2022)
10.3390/bios12060371

3. Чернышёв В. С., Чупров-Неточин Р. Н., Цыденжапова Е., Свирщевская Е. В., Полтавцева Р. А., Мердалимова А., Ященок А., Кешелава А., Сорокин К., Кешелава В., Сухих Г. Т., Горин Д., Леонов С., Скляр С. Asymmetric depth-filtration: A versatile and scalable method for high-yield isolation of extracellular vesicles with low contamination Journal of Extracellular Vesicles (год публикации - 2022)
10.1002/jev2.12256

4. Ященок А.М., Чернышёв В.С., Коновалова Е.В., Холоденко Р., Цыденжапова Е., Шипунова В.О., Шульга А.А., Деев С.М., Горин Д.А. AntiCD63Oligonucleotide Functionalized Magnetic Beads for the Rapid Isolation of Small Extracellular Vesicles and Detection of EpCAM and HER2 Membrane Receptors using DARPin Probes Analysis & Sensing (год публикации - 2022)
10.1002/anse.202200059

5. Чернышёв В.С., Ноздриюхин Д., Чупров-Неточин Р., Цыденжапова Е., Новоселова М., Горин Д., Ященок А. Engineered multicompartment vesicosomes for selective uptake by living cells Colloids and Surfaces B: Biointerfaces (год публикации - 2022)
10.1016/j.colsurfb.2022.112953

Публикации