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 24-45-00021

НазваниеПлазмонные наносенсоры для систематического изучения влияния новых лекарств на клетки головного мозга

РуководительНовиков Сергей , Кандидат физико-математических наук

Организация финансирования, регион федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Московский физико-технический институт (национальный исследовательский университет)", г Москва

Период выполнения при поддержке РНФ 2024 г. - 2026 г. 

Конкурс№86 - Конкурс 2023 года «Проведение фундаментальных научных исследований и поисковых научных исследований международными научными коллективами» (NSFC).

Область знания, основной код классификатора 05 - Фундаментальные исследования для медицины, 05-109 - Клиническая лабораторная диагностика и нанотехнологии в медицине

Ключевые словаНано-био-сенсоры, гигантское комбинационное рассеяние, наночастицы, стволовые клетки, двумерные материалы, Ми-резонансы, резонансные наноструктуры и метаповерхности

Код ГРНТИ29.33.51

 

ИНФОРМАЦИЯ ИЗ ЗАЯВКИ

Аннотация
Инсульт является не только первой причиной смерти в мире, но и причиной инвалидности и деменции, что представляет не только серьезную угрозу для здоровья, но и экономического развития в 21 веке. Долгая история и богатый клинический опыт, показывают, что некоторые травы используемые в традиционной китайской медицине, так называемые "кроветворные травы", можно использовать для лечения инсульта. Это дает основания полагать, что компоненты входящие в такие кроветворные травы, могут стать источником, для создания лекарств, для более эффективного и безопасного лечения инсульта. Подход в лечении с использованием таких трав, можно охарактеризовать как многокомпонентный, многоцелевой и многовариантный. Технологии интеграции массивов больших данных требуются для обнаружения как эффективных компонент, так и изучения лекарственного механизма. В этом проекте мы предлагаем построить модель органоида мозга (искусственно выращенные ткани) в состоянии инсульта для скрининга традиционных китайских лекарств от инсульта. Для рассмотрения ключевых патологических аспектов, связанных с развитием инсульта, таких как истощение энергии, перегрузка кальцием, окислительный стресс, воспаление, апоптоз и т. д., будут построены модели, связанные с инсультом, с использованием кроветворных трав, такие как Salvia Miltiorrhizae Radix et Rhizoma и Chuanxiong Rhizoma, а также их компонент, которые будут подвергаться систематическому скринингу. Жидкостная хроматография с тандемной масс-спектрометрией будет применяться для первоначальной идентификации веществ, препятствующих инсульту. Результаты предварительного скрининга будут использованы для определения кандидатов в противоинсультные препараты. Лекарственные препараты - кандидаты будут применяться к органоидной модели инсульта, и будет оцениваться их эффективность против инсульта. Будут спроектированы и изготовлены плазмонные наноструктуры в качестве подложек для визуализации органоидной ткани. Затем будет проведена пространственная кодировка срезов ткани с помощью ортогонально комбинированного штрих-кода ДНК в микрожидкостные каналы, с целью сбора их пространственных транскриптомных данных. На заключительном этапе, будет изучена интеграция мультимодальных и мультиомических данных плазмонных исследований, пространственного транскриптома, а также их применение в разработке новых лекарств и исследование их механизма действия. С использованием органоидной модели будут изучены состояния до инсульта, инсультное состояние и состояние после медикаментозного лечения. Будет получена функциональная информация в различных областях органоида головного мозга до и после лечения лекарствами. Кроме того будут определены области - мишени и потенциальные цели лекарств при инсульте, также будет проведен дальнейший анализ механизмов действия этих лекарств, что послужит основой для создания новых лекарственных препаратов против инсульта. Результаты выполнения проекта послужат развитию инновационных технологий получения больших данных и формированию исследовательских парадигм для открытия новых лекарств от инсульта.

Ожидаемые результаты
В результате выполнения проекта, ожидается получить инновационные данные о новых лекарственных средствах от инсульта, используя компоненты кроветворных трав (таких, как Salvia Miltiorrhizae Radix et Rhizoma и Chuanxiong Rhizoma) которые используются в традиционной китайской медицине, а также механизма их действия с использованием высокочувствительных и селективных плазмонных наносенсоров. 1) Будет построена модель органоида мозга (искусственно выращенные ткани) в состоянии инсульта для рассмотрения ключевых патологических аспектов, связанных с развитием инсульта, таких как истощение энергии, перегрузка кальцием, окислительный стресс, воспаление, апоптоз и т. д. 2) Будут разработаны и изготовлены высокочувствительные и селективные плазмонные наносенсоры для визуализации сечения органоидной ткани. 3) Будет исследовано влияние традиционных китайских лекарств от инсульта таких как Salvia Miltiorrhizae Radix et Rhizoma и Chuanxiong Rhizoma, а также их компоненты будут подвергаться систематическому скринингу. Результаты предварительного скрининга будут использованы для определения кандидатов в противоинсультные препараты. Лекарственные препараты - кандидаты будут применяться к органоидной модели инсульта, также будет оценена их эффективность против инсульта. 4) Будет изучена возможность использования новых лекарств, используемых в традиционной китайской медицине, и исследование механизма их действия. Будет получена функциональная информация в различных областях органоида головного мозга до и после лечения лекарствами, определены области - мишени и потенциальные цели лекарств при инсульте. Также будет проведен и дальнейший анализ механизмов действия лекарств при инсульте, что послужит основой для открытия новых перспективных соединений против инсульта. 5) Будут использованы технологии искусственного интеллекта для разработки алгоритма быстрой идентификации целей инсульта с целью эффективного анализа разнонаправленного фармакологического механизма противоинсультных препаратов.

 

ОТЧЁТНЫЕ МАТЕРИАЛЫ