КАРТОЧКА ПРОЕКТА,
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 16-13-10145

НазваниеРазработка методов формирования и ультразвуковой активации биосовместимых и биодеградируемых наночастиц для противоопухолевой терапии

РуководительТимошенко Виктор Юрьевич, Доктор физико-математических наук

Организация финансирования, регионФедеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Московский государственный университет имени M.В.Ломоносова», г Москва

Годы выполнения при поддержке РНФ 2016 - 2018 

КонкурсКонкурс 2016 года на получение грантов по приоритетному направлению деятельности РНФ «Проведение фундаментальных научных исследований и поисковых научных исследований отдельными научными группами»

Область знания, основной код классификатора 03 - Химия и науки о материалах, 03-601 - Химия новых неорганических функциональных и наноразмерных материалов

Ключевые словасонодинамическая терапия рака, акустическая кавитация, радиационное давление, ультразвуковая гипертермия, наночастицы кремния, адресная доставка лекарств, наноконтейнеры, конъюгация антител, термочувствительные полимеры

Код ГРНТИ76.03.29


СтатусЗакрыт досрочно


 

ИНФОРМАЦИЯ ИЗ ЗАЯВКИ


Аннотация
Проект нацелен на развитие технологии направленной доставки противоопухолевых препаратов при совместном использовании кремниевых наночастиц и высокочастотного ультразвука, вызывающего активацию и локальное высвобождение высокомолекулярных лекарственных препаратов в опухолевой ткани. В настоящее время созданы высокоэффективные лекарственные препараты для лечения определенных видов рака. Такие лекарства представляют собой высокомолекулярные соединения массой в несколько миллионов Дальтон, и их проникновение через клеточную мембрану опухолевой клетки крайне затруднительно. Именно поиск повышения эффективности доставки высокомолекулярных лекарств в клетку становится одной из самых актуальных задач в современной фармацевтике. Сочетание кремниевых наночастиц с ультразвуком позволит продвинуться в решении этой проблемы. Особенностью кремниевых наночастиц является их полная биосовместимость и способность выводиться из организма естественным путем. Наличие развитой поверхности обеспечивает зародышевую концентрацию газа в микропорах, что позволяет использовать их для существенного снижения порога акустической кавитации в тканях организма. Частицы нанометровых размеров накапливаются в тканях опухоли естественным путем, проникая через поры в кровеносных сосудах злокачественных опухолей, размер которых колеблется от 100 до 300 нм. Обеспечение адресности доставки лекарства можно повысить за счет конъюгации антител, специфичных к антигенам, присутствующим в избыточном количестве на поверхности определенных типов раковых клеток и клеток сосудистой сети. Проникновение лекарств в клетку затруднено за счет наличия барьера в виде клеточной мембраны. Для доставки лекарства в клетку и преодоления барьера наночастицы облучаются ультразвуком с амплитудой давления, превышающей порог инерционной кавитации. Схлопывание пузырька вблизи мембраны вызывает микропотоки и сдвиговые смещения, что существенно снижает барьер и позволяет лекарствам внедряться внутрь клетки. Поскольку процесс достаточно быстрый, то разрушения клетки не происходит. При определенных режимах ультразвукового воздействия возможно непосредственное разрушение опухолевой клетки – этот процесс носит название гистотрипсия. В рамках данного проекта планируется использовать ультразвук, интенсивность которого не превышает терапевтические нормы. Для решения поставленной проблемы в рамках проекта планируется решение конкретных задач, связанных с созданием наноконтейнеров с лекарствами, активации кремниевых наноконтейнеров ультразвуком с целью высвобождения и последующей доставки лекарств в опухолевую клетку: 1. Создание наноконтейнеров для переноса противоопухолевых препаратов на основе биосовместимых и биодеградируемых наночастиц пористого кремния с селективно модифицированной (частично гидрофильной, частично гидрофобной) поверхностью; 2. Обеспечение адресности доставки лекарства за счет конъюгации антител, специфичных к антигенам, присутствующим в избыточном количестве на поверхности определенных типов раковых клеток и клеток сосудистой сети и соединительнотканной структуры опухоли; 3. Разработка методики инициирования направленного выхода лекарства из наноконтейнеров с помощью высокочастотного ультразвука. Разработка технологии изготовления частиц, обеспечивающих минимальный порог кавитации. Изучение влияния формы поверхности, смачиваемости и пористости на порог кавитации. 4. Изучение эффективности доставки лекарств в клетки в экспериментах in vitro. Оптимизация параметров ультразвука для обеспечения максимальной эффективности. 5. Подготовка протокола для проведения исследований на животных in vivo. Проведение эксперимента на модельных опухолях. Разработка рекомендаций по созданию наноконтейнеров и аппаратного комплекса для клинических испытаний. Научная новизна в решении заявленной проблемы состоит в использовании уникальных свойств кремниевых наночастиц и их способности снижать порог акустической кавитации за счет накопления нанопузырьков на пористой поверхности. Это позволяет применять ультразвук, интенсивность которого не превышает допустимые терапевтические уровни. Планируется изучить все аспекты взаимодействия ультразвука с пористыми кремниевыми наночастицами и оптимизировать как параметры ультразвука, так и свойства наночастиц с целью получения максимальной эффективности доставки лекарств.

Ожидаемые результаты
1. Будет развит новый метод синтеза селективно модифицированных наночастиц мезопористого кремния для изготовления твердотельного соносенсибилизатора с контролируемыми структурными и физико-химическими свойствами. Гидрофобные поры будут содержать пузырьки воздуха, которые служат зародышами акустической кавитации. К гидрофильной внешней поверхности наночастиц будут конъюгированы биосовместимые полимеры, которые помогут стабилизировать суспензии наночастиц в биологических жидкостях, а также повысить время нахождения соносенсибилизатора в организме. 2. Наночастицы будут загружены противоопухолевыми препаратами. Конъюгация антител на поверхности наночастиц обеспечит адресную доставку препарата к раковым клеткам. Дополнительно будет произведено покрытие наночастиц термочувствительным полимером, что позволит провести исследование возможности температурно-контролируемого выхода препарата при инициировании гипертермии ультразвуковым излучением. 3. Будет проведено теоретическое изучение трех эффектов, связанных с воздействием ультразвука на твердотельную частицу в вязкой жидкости или мягкой ткани: поглощение за счет вязкого трения и переход энергии в тепло, кавитация, обусловленная ростом газового пузырька из пор на поверхности частицы, и радиационное давление на частицу. Будет дана оценка коэффициентов и сечения поглощения УЗИ в суспензиях твердотельных частиц в зависимости от частоты, интенсивности УЗИ, размера и концентрации частиц. Впервые будет применено уравнение Гилмора-Акуличева для описания динамики развития воздушного пузырька из поры наночастицы. Будет рассчитана сила радиационного давления на частицу в поле ультразвуковой волны и найдена амплитуда смещения частицы. 4. Будет создана оригинальная установка для измерения нагрева суспензий наночастиц и фантомов с использованием высокочувствительных термопар в поле свободного излучателя. Будет собрана установка для измерения порогов акустической кавитации по регистрации амплитуды субгармоники и интенсивности кавитационного шума в суспензиях селективно модифицированных наночастиц и фантомах с использованием фокусированного ультразвука и миниатюрного гидрофона. Будет написана программа управления экспериментом с использованием пакета Labview для обеспечения синхронной генерации и приема сигналов, автоматизированной записи основных измеряемых параметров и анализа данных в режиме реального времени. 5. Будет проведено сравнение значений нагрева и порогов акустической кавитации с аналогичными данными для дистиллированной воды. Будут проведены эксперименты по изучению совместного влияния инновационного соносенсибилизатора с загруженным лекарством и ультразвука медицинского диапазона частот и интенсивности на пролиферацию раковых клеток in vitro в соответствии с общепринятыми стандартами. 6. Будут проведены эксперименты по изучению совместного влияния инновационного соносенсибилизатора с загруженным лекарством и ультразвука медицинского диапазона частот и интенсивности на пролиферацию раковых клеток в модели опухоли, привитой лабораторным мышам, в соответствии с общепринятыми стандартами. Планируемые результаты имеют большое социальное значение, поскольку вносят свой вклад в борьбу с раковыми заболеваниями. Результаты выполненных работ будут опубликованы в ведущих высокорейтинговых мировых журналах, таких как Nanoscale (IF 6.233), ACS Applied materials and interfaces (IF 5.008), International Journal of Nanomedicine (IF 3.463), Journal of Biophotonics (IF 3.099), а также закреплены не менее, чем 1 патентом РФ. Планируется подготовка одной монографии.


 

ОТЧЁТНЫЕ МАТЕРИАЛЫ


Аннотация результатов, полученных в 2016 году
Разработан метод получения пористых кремниевых наночастиц и наноконтейнеров на их основе, заполненных противораковым лекарством и покрытых термочувствительным полимером, для лечения злокачественных новообразований. Проведены работы по созданию экспериментальных установок для ультразвуковой активации наночастиц и наноконтейнеров и выполнены теоретические исследования по оценке тепловых эффектов и процессов развития кавитации в водных средах с диспергированными твердотельными наночастицами. Проведены экспериментальные исследования по взаимодействию наноконтейнеров и модельных культур раковых клеток, демонстрирующие проникновение наночастиц в клетки, а также возможность значительно подавлять пролиферацию клеток после активации наночастиц и наноконтейнеров терапевтическим ультразвуком. Полученные результаты указывают на перспективность разработанных наноконтейнеров для проведения следующего этапа исследований по адресной доставке лекарственных препаратов и их ультразвуковой активации in vivo.

 

Публикации

1. - Наноконтейнеры с лекарствами повысят эффективность лечения раковых опухолей Индикатор Ру, https://indicator.ru/news/2016/11/16/nanokontejnery-s-lekarstvami-povysyat-effektivnost-lecheniya-rakovyh-opuholej/ (год публикации - ).

2. E. Tolstik, L.A. Osminkina, D. Akimov, M.B. Gongalsky, A.A. Kudryavtsev, V.Yu.Timoshenko, R. Heintzmann, V. Sivakov, J. Popp Linear and Non-Linear Optical Imaging of Cancer Cells with Silicon Nanoparticles International Journal of Molecular Sciences, 17 (9), 1536 (год публикации - 2016).

3. Tamarov K., Xu W., Osminkina W., Zinovyev W., Soininen W., Kudryavtsev W., Gongalsky M., Gaydarova A., Närvänen A., Timoshenko A., Lehto V.-P. Temperature responsive porous silicon nanoparticles for cancer therapy – spatiotemporal triggering through infrared and radiofrequency electromagnetic heating Journal of Controlled Release, v.241, pp.220–228 (год публикации - 2016).

4. Андреев В.Г., Соловьев С.И. Перемещение микрочастиц в пространстве с использованием ультразвуковой многоэлементной решетки Труды межд. научной конференции «Техническая акустика: разработки, проблемы, перспективы», Витебск, Беларусь, с. 157-159 (год публикации - 2016).

5. Осминкина Л.А., Тимошенко В.Ю. Porous Silicon as a Sensitizer for Biomedical Applications Mesoporous Biomaterials, Vol.3, pp.39–48 (год публикации - 2016).

6. Свиридов А.П., Андреев В.Г., Тимошенко В.Ю., Тамаров К.П. Effects of ultrasonic cavitation and heat deposition in aqueous suspensions of mesoporous silicon nanoparticles 2016 IEEE International Ultrasonics Symposium Proceedings, 1-3 (год публикации - 2016).


Аннотация результатов, полученных в 2017 году
1. Впервые проведены исследования влияния покрытия биополимером декстран разработанных биодеградируемых наночастиц пористого кремния на их характеристики как соносенсибилизатора для малоинвазивной противоопухолевой терапии в экспериментах in vitro, что позволило обнаружить стабилизирующее процессы биодеградации действие декстрана при сохранении эффективных соносенсибилизационных свойств. https://doi.org/10.1088/1361-6528/aa5b7c, http://рнф.рф/ru/node/2217 2. Впервые продемонстрирована возможность использования селективно модифицированных наночастиц пористого кремния как сенсибилизаторов ультразвуковой кавитации и одновременно контрастных агентов для ультразвуковой визуализации, что закладывает основы их использования в ультразвуковой нанотераностике http://pubs.acs.org/doi/abs/10.1021/acsami.7b11007 3. Экспериментально продемонстрировано , что покрытые наночастицы мезопористого кремния, заполненные противоопухолевым препаратом, при их интратуморальном введении с последующей активацией терапевтическим ультразвуком, приводят к подавлению роста раковых опухолей in vivo, что существенно расширяет возможности комбинированной щадящей терапии онкологических заболеваний. http://plasma.mephi.ru/ru/uploads/files/conferences/2017PBS/20171020%20PhysBioSymp17_Book_of_abstracts.pdf

 

Публикации

1. - Наночастицы кремния для диагностики и терапии рака Телеканал "Россия 1", http://nanobiolab.ru/files/Vesti_03.02.17_MSU_CUT.mp4 (год публикации - ).

2. - Наночастицы кремния для терапии в онкологии Телеканал "ТВЦ", https://istina.msu.ru/smi/event/55820153/show/ (год публикации - ).

3. - Ученые открыли способ одновременной диагностики и терапии раковых клеток сайт РНФ, 03 марта 2017 метки: СМИ о Фонде и грантополучателях (год публикации - ).

4. - Способ одновременной диагностики и терапии раковых клеток ГАЗЕТА.ru, 03.03.2017 | 12:31 (год публикации - ).

5. Konstantin Tamarov, Andrey Sviridov, Wujun Xu , Markus Malo, Valery Andreev, Victor Timoshenko, Vesa-Pekka Lehto Nano Air Seeds Trapped in Mesoporous Janus Nanoparticles Facilitate Cavitation and Enhance Ultrasound Imaging ACS applied materials & interfaces, 9 (40), pp 35234–35243 (год публикации - 2017).

6. Svetlana N. Shevchenko, Markus Burkhardt, Eugene V. Sheval, Ulyana A. Natashina, Christina Grosse, Alexander L. Nikolaev, Alexander V. Gopin, Ute Neugebauer, Andrew A. Kudryavtsev, Vladimir Sivakov, Liubov A. Osminkina Antimicrobial Effect of Biocompatible Silicon Nanoparticles Activated Using Therapeutic Ultrasound Langmuir, том 33, № 10, с. 2603-2609 (год публикации - 2017).

7. Sviridov A.P., Osminkina L.A., Kharin A.Yu, Gongansky M.B., Kargina J.V., Kudryavtsev A.A., Bezsudnova Yu I., Perova T.S., Geloen A., Lysenko V., Timoshenko V.Yu Cytotoxicity control of silicon nanoparticles by biopolymer coating and ultrasound irradiation for cancer theranostic applications Nanotechnology, 28 (2017) 105102 (10pp) (год публикации - 2017).

8. Андреев В.Г., Свиридов А.П., Тамаров К.П., Тимошенко В.Ю. КАВИТАЦИЯ И НАГРЕВ СУСПЕНЗИЙ НАНОЧАСТИЦ В ПОЛЕ БЕГУЩЕЙ УЛЬТРАЗВУКОВОЙ ВОЛНЫ езисы докладов 2-й Всероссийской акуст. конф., 2017, Тезисы докладов 2-й Всероссийской акуст. конф., 6 - 9 июня 2017, Нижний Новгород Институт прикладной физики РАН, с.64. (год публикации - 2017).

9. С.В. Зиновьев, Н.С. Сапрыкина, Ю.В. Каргина, И.М. Ле-Дейген, А.П.Свиридов, Т.Ю. Базыленко, И.К. Фесенко, В.Ю. Тимошенко In-vivo studies of ultrasound - activated drug-loaded porous silicon nanoparticles for cancer therapy applica Knowledge E, - (год публикации - 2018).


Аннотация результатов, полученных в 2018 году
Проведенные исследования пористых кремниевых наноконтейнеров, нагруженных доксорубицином, в комбинации с ультразвуковым облучением показали, что наилучшая загрузка препаратом достигается в спиртовом растворе при многократном избытке доксорубицина. Установлено, что пассивный выход препарата происходит течение 3-6 ч, а последующее воздействие терапевтическим ультразвуком не приводит к росту количества вышедшего доксорубицина. Для стимулирования выхода доксорубицина из пористых кремниевых наноконтенеров, находящихся в водной среде меньшее время, можно использовать кратковременное воздействие терапевтическим ультразвуком на временах от 5 до 15 мин. Были исследованы эффективность загрузки и скорость выхода салиномицина из наночастиц пористого кремния и установлено, что при недостатке салиномицина эффективного включения не наблюдается. В то же время, при двукратном массовом избытке салиномицина наблюдается высокая степень включения: 1 мг наночастиц кремния несет примерно такую же массу салиномицина. Исследования выхода салиномицина из наноконтейнеров показали, что образец, полученный в недостатке салиномицина, в течение часа высвобождает все содержимое, что указывает на поверхностное расположение салиномицина в порах. Образец с загрузкой препарата 1:1 характеризуется практически линейным высвобождением препарата от времени в течение 3-5 ч. Исследовалось влияние терапевтического ультразвука, которое не выявило заметного увеличения выхода препарата из наноконтейнеров при воздействии до 15 мин. При большей экспозиции в поле ультразвуковой волны наблюдалось незначительное увеличение выхода препарата, что указывает на достаточно прочное связывание молекул салиномицина с поверхностью пор в наночастицах кремния. 2. Были получены данные по кинетике биодеградации кремниевых наночастиц и наноконтейнеров, в том числе при воздействии терапевтического ультразвука с оптимальными для сонодинамической терапии параметрами, в модельных экспериментах на фантомах и на биологических моделях in vivo. Были проведены эксперименты по рентгеноструктурным исследованиям наночастиц мезо-и микропористого кремния для определения их скорости растворения в водной среде. Установлено, что процесс растворения приводил к заметному уменьшению среднего размера нанокристаллитов кремния в мезопористых образцах. Анализ данных рентгеновской дифракции для наночастиц мезопористого кремния по формуле Шеррера дал исходные средние размеры нанокристаллов кремния в 8-9 нм, а после 2-х дневной выдержки в водной среде или растворе декстрана данные размеры уменьшались до 7 нм. Дальнейшая выдержка давала дополнительное плавное уменьшение размеров нанокристаллов кремния. При этом, в растворе декстрана наблюдалось незначительное (в пределах точности эксперимента) изменение скорости растворения нанокристалов. Эволюция размера нанокристаллитов в микропористых образцах имела более сложный характер и была, по-видимому, связана с полидисперсностью исходного распределения размеров. Предложенный подход был использован для подтверждения влияния биополимерного окружения наночастиц кремния на их скорость растворения в водной среде. Полученные результаты и разработанная модель могут быть полезны для биомедицинских применений наноконтейнеров на основе пористого кремния для доставки противоопухолевых препаратов. Эксперименты in vivo не выявили влияния ультразвука на биодеградацию наночастиц мезопористого кремния вплоть до режимов и длительностей, предельных для использования в сонодинамической терапии. Для анализа такого влияния брались образцы опухолевой ткани с введенными предварительно наночастицами и исследовались по стандартной методике гистологического анализа. 3. Были получены данные по изменению температуры в процессе сонодинамической терапии с использованием кремниевых наночастиц и наноконтейнеров как соносенсибилизаторов в экспериментах на фантомах и биологических моделях in vivo. Установлено, что нагрев суспензий наночастиц на частоте 2.64 МГц шёл гораздо интенсивнее, чем на частоте 0,88 МГц. При более больших значениях мощности сильное влияние начинали играть нелинейные эффекты. Из анализа результатов по ультразвуковым температурным эффектам в суспензиях наночастиц кремния можно утверждать, что в выбранных условиях их величина может на 3-4 градуса превышать значения разогрева в отсутствии наночастиц, что может существенным образом повлиять на биологическую активность загруженного в них препарата. В то же время, основное влияние на биообъекты в поле ультразвука в присутствии кремниевых наночастиц можно отнести на счёт стимулированного ими повышения активности кавитации. Проведенные нами исследования in vivo по измерению температуры опухолевой ткани с введенными предварительно наночастицами при воздействии терапевтического ультразвука не выявили существенного повышения температур, вызванной присутствием наночастиц. 4. Были проведены эксперименты по изучению совместного влияния соносенсибилизаторов на основе пористых кремниевых наноконтейнеров, заполненных противоопухолевым препаратом, и ультразвука терапевтического диапазона частот и интенсивности на подавление роста опухоли, привитой лабораторным животным. Установлено, что для животных, подвергавшихся действию ультразвукового излучения с предварительно введёнными интротуморально наночастицами пористого кремния, нагруженными доксорубицином, наблюдался более выраженный терапевтический эффект по сравнению с животными других групп. После проведённого комплексного терапевтического воздействия темп роста опухоли меланомы B16 существенно замедлился и к двадцатым суткам после трансплантации опухоли коэффициент торможения её роста составлял 34 %. Средняя продолжительность жизни животных в этой группе была на 30% больше, чем данный показатель в контрольной группе. Были также проведены исследования по применению наноконтейнеров из наночастиц пористого кремния, заполненных салиномицином, для использования противоопухолевой терапии in vivo. В экспериментах использовали линейных мышей (С57Bl/6), которым перевивали трансплантируемую опухоль- карциному легких Льюис (LLС). Эксперименты показали торможение роста опухоли уже на 9 день в случае введения суспензии наночастиц, заполненных салиномицином, а к 26 дню наблюдалось уменьшение объема опухоли по сравнению с контрольной группой и группой, в которую вводились незаполненные частицы. Средний размер опухоли после введения наночастиц, загруженных салиномицином, уменьшался более, чем в 10 раз к 16-ому и более, чем в 15 раз к 26-ому дню наблюдения по сравнению с контрольной группой. Эксперименты по сочетанному воздействию ноночастиц с салиномицином и терапевтического ультразвука с частотой 1 МГц и интенсивностью до 1 Вт/см2 не выявили заметного дополнительного эффекта УЗ воздействия, что, по-видимому, обусловлено как обнаруженной в экспериментах на фантомах достаточно прочной связь. Салиномицина с поверхностью пор в наночастицах кремния, так и с уже достигаемой высокой эффективностью локальной химиотерапии с использованием наночастиц, заполненных салиномицином. 5. Проведенные серии исследований на экспериментальной модели злокачественных новообразований-трансплантируемой опухоли меланомы В16 выявили потенциал наночастиц кремния как терапевтического агента с потенциальной возможностью использования в качестве наноконтейнеров противоопухолевых препаратов и сенсибилизаторов в сонодинамической и комбинированной (сонодинамической и химиотерапии) терапии злокачественных новообразований. Установлено, что применение пористых кремниевых наночастиц, нагруженных химиотерапевтическим агентом доксорубицином позволяет увеличить эффективность сонодинамической терапии злокачественных новообразований, используя данные наноконтейнеры в качестве соносенсибилизаторов медицинского ультразвука. Эти результаты открывают новые возможности использования биосовместимых кремниевых наночастиц в сонодинамической и комбинированной терапии злокачественных новообразований. Экспериментально была установлена хорошая биологическая переносимость наночастиц пористого кремния, в то время как токсических непосредственных и отдалённых эффектов при изученных терапевтических дозах не наблюдается при внутривенном введении наночастиц здоровым животным (линейным мышам) и животным с перевитой опухолью. Наиболее выраженного терапевтического эффекта удалось достигнуть при проведении сонодинамической терапии с использованием в качестве соносенсибилизатора пористых кремниевых наночастиц, нагруженных стандартным химиотерапевтическим препаратом - доксорубицином. При данном режиме торможение роста злокачественных образований у лабораторных животных на модели трансплантируемой опухоли меланома В16 достигает 34%, а продолжительность их жизни увеличивается на 30%. При использовании наноконтейнеров на основе наночастиц пористого кремния, загруженных перспективным противоопухолевым препаратом салиномицином, было обнаружено замедление роста опухоли карциномы Льюиса уже на 9 день после введения препарата, а на 16 день и далее наблюдалось уменьшение объема опухоли по сравнению с исходным значением. Полученный результат согласуется с обнаруженным в экспериментах на фантомах медленным высвобождением салиномицина из пор наночастиц пористого кремния. При этом, терапевтическое удьтразвуковое воздействие не приводило к существенному повышению выхода салиномицина, что можно объяснить достаточно прочной связью молекул салиномицина с кремниевой поверхностью. Все это позволяет сформулировать рекомендации для проведения предклинических и клинических испытаний по совместному использованию пористых кремниевых наноконтейнеров и ультразвука в адресной доставке и контролируемого выделения противоопухолевых препаратов для малоинвазивной терапии злокачественных новообразований. Так, для сонодинамической и сочетанной терапии можно рекомендовать использование наноконтейнеров на основе наночастиц пористого кремния, заполненных доксорубицином. В то же время, для щадящей химиотерапии следует, по-видимому, применять пористые кремниевые наноконтейнеры, загруженные салиномицином, которые имеют пролонгированный характер высвобождения противоопухолевого препарата.

 

Публикации

1. Акмалова Ю.А., Дубов Л.Ю., Степанов С.В., Штоцкий Ю.М., Тимошенко В.Ю. Positron Lifetime Spectroscopy of Silicon Nanocontainers for Cancer Theranostic Applications KnE Energy & Physics, 3(2), pp.1-9 (год публикации - 2018).

2. Зиновьев С.В., Сапрыкина Н.С., Каргина Ю.В., Ле-Дейген И.М., Свиридов А.П., Базыленко Т.Ю., Фесенко И.К., Тимошенко В.Ю. In-vivo Studies of Ultrasound-activated Drug-loaded Porous Silicon Nanoparticles for Cancer Therapy Application KnE Energy & Physics, 3 (2), 556-562 (год публикации - 2018).

3. Каргина Ю.В., Перепухов АМ., Харин А.Ю., Зверева Е.А., Кошелев А.В., Васильев А.Н., Зиновьев С.В., Максимычев А.В., Алыкова А.Ф., Шаронова Н.В., Зубов В.П., Гуляев М.В., Пирогов Ю.А., Ищенко А.А., .Тимошенко В.Ю. Silicon nanoparticles prepared by plasma-assisted ablative synthesis: physical properties and potential biomedical applications physica status solidi (a) applications and materials science, - (год публикации - 2019).

4. Лищук П., Исаев М., Осминкина Л., Бурбело Р,, Ничипорук Т., Тимошенко В. Photoacoustic characterization of nanowire arrays formed by metal-assisted chemical etching of crystalline silicon substrates with different doping level Physica E: Low-dimensional Systems and Nanostructures, V.107, pp.131–136 (год публикации - 2019).

5. Свиридов А., Тамаров К., Фесенко И., КсуВ., Андреев В., Тимошенко В., Лето В.П. Cavitation Induced by Mesoporous Janus Nanoparticles Enhances Ultrasound Hyperthermia Frontiers in Chemistry, - (год публикации - 2019).

6. Харин А.Ю., Каргина Ю.В., Тимошенко В.Ю. Evolution of nanocrystal size distribution in porous silicon nanoparticles during storage in aqueous media: X-ray diffraction analysis Journal of Nanoparticle Research, - (год публикации - 2019).


Возможность практического использования результатов
Результаты проекта могут быть использованы для формирования научных и технологических заделов в области производства медицинских препаратов и оборудования для ультразвуковой терапии онкологических заболеваний.