Детектирование и сортировка объектов в кровотоке с целью фильтрации его от компонент систем адресной доставки лекарств и поиска редких диагностических объектов

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 18-19-00354

НазваниеДетектирование и сортировка объектов в кровотоке с целью фильтрации его от компонент систем адресной доставки лекарств и поиска редких диагностических объектов

Руководитель Браташов Даниил Николаевич, Кандидат физико-математических наук

Организация финансирования, регион федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Саратовский национальный исследовательский государственный университет имени Н.Г. Чернышевского" , Саратовская обл

Конкурс №28 - Конкурс 2018 года «Проведение фундаментальных научных исследований и поисковых научных исследований отдельными научными группами»

Область знания, основной код классификатора 09 - Инженерные науки; 09-801 - Фундаментальные основы конвергентных наук

Ключевые слова гемофильтрация, адресная доставка лекарств, тераностика, экзосомы, острое заражение крови

Код ГРНТИ76.13.33

ИНФОРМАЦИЯ ИЗ ЗАЯВКИ

Аннотация
Проект направлен на решение двух проблем, связанных с применением систем адресной доставки лекарственных средств. Первая проблема связана с тем, что вводимые в системный кровоток носители не полностью связываются в той области, куда осуществляется адресная доставка и где требуется их накопление (независимо от используемой технологии доставки: использование антител, доставку с помощью градиента магнитного поля, более экзотические методы такие, как метод полевых ловушек (оптических, ультразвуковых), плывущие против кровотока реактивные свиммеры и т.д.), после чего происходит их значительное накопление в органах ниже по кровотоку, которые осуществляют фильтрацию крови (печень, почки, ...). Вторая проблема, в чём-то более сложная, но и более интересная с научной точки зрения, связана с наличием в кровотоке редких объектов-артефактов биологической природы, связанных с заболеванием (это могут быть экзосомы, колонизирующие клетки, предшествующие формированию вторичных опухолевых процессов, бактерии и производимые ими токсины,...). Детектирование и анализ подобных объектов представляет значительный интерес как для развития современных методов диагностики целого ряда социально-значимых заболеваний (в онкологии, при острых инфекционных заболеваниях), так и для разработки новых методов минимально-инвазивного воздействия (например, на процессы метастазирования и образования вторичных опухолей при операциях проводимых на поздних стадиях развития онкологических процессов). В качестве решения обеих поставленных проблем предлагается разработка прототипа лабораторной установки, включаемой в венозный кровоток ниже области адресного воздействия по принципам, схожим с установками гемодиализа и гемфильтрации и осуществляющей детекцию и сортировку переносимых в кровотоке микрообъектов, либо выборочную ультрафильтрацию кровотока на составляющие. По принципу действия разрабатываемая установка будет похожа на установки проточной цитометрии с визуализацией микрообъектов с дополнительной возможностью сортировки объектов по различным критериям. Также в ходе выполнения проекта планируется исследовать методы связывания интересующих диагностических объектов с тераностическими носителями с целью извлечения редких артефактов, таких, как бактериальные клетки или экзосомы, из кровотока и дальнейшего их анализа с целью лучшего понимания природы переносимых ими сигналов и процессов развития вторичного опухолеобразования или инфекционных процессов в кровеносной системе.

ОТЧЁТНЫЕ МАТЕРИАЛЫ

Публикации

1. Синдеева О.А., Верховский Р.А., Абдурашитов А.C., Воронин Д.В., Козлова А.А., Ермаков А.В., Ленгерт Е.В., Майорова О.А., Наволокин Н.А., Тучин В.В., Горин Д.А., Сухоруков Г.Б., Браташов Д.Н. Effect of Systemic Polyelectrolyte Microcapsule Administration on the Blood Supply Dynamics of Vital Organs Polymers (год публикации - 2019)

2. Верховский Р.А., Козлова А.А., Ермаков А.В., Ленгерт Е.В., Браташов Д.Н. Investigation of polyelectrolyte microcapsule aggregation in human blood SPIE Proceedings (год публикации - 2019)

3. Воронин Д.В., Козлова А.А., Верховский Р.А., Ермаков А.В., Макаркин М.А., Иноземцева О.А., Браташов Д.Н. Detection of rare objects by flow cytometry: imaging, cell sorting, and deep learning approaches International Journal of Molecular Sciences (год публикации - 2020)

4. Козлова А.А., Герман С.В., Аткин В.С., Зуев В.В., Астл М., Браташов Д.Н., Свенская Ю.И., Горин Д.А. Magnetic composite submicron carriers with structure-dependent MRI contrast Inorganics (год публикации - 2020)

5. Козлова А.А., Верховский Р.А., Ермаков А.В., Браташов Д.Н. Changes in Autofluorescence Level of Live and Dead Cells for Mouse Cell Lines Journal of Fluorescence, volume 30, pages 1483–1489 (год публикации - 2020)
10.1007/s10895-020-02611-1

6. Майорова О.А., Синдеева О.А., Ломова М.В., Гуслякова О.И., Тараканчикова Я.В., Тютяев Е.В., Пиняев С.И., Куликов О.А., Герман С.В., Пятаев Н.А., Горин Д.А., Сухоруков Г.Б. Endovascular addressing improves the effectiveness of magnetic targeting of drug carrier. Comparison with the conventional administration method Nanomedicine: Nanotechnology, Biology and Medicine, Volume 28, 2020, 102184 (год публикации - 2020)
10.1016/j.nano.2020.102184

7. Верховский Р.А., Козлова А.А., Синдеева О.А., Кожевников И.О., Прихожденко Е.С., Майорова О.А., Гришин О.В., Макаркин М.А., Ермаков А.В., Абдурашитов А.С., Тучин В.В., Браташов Д.Н. Lightsheet-based flow cytometer for whole blood with the ability of magnetic retrieval of objects from the blood flow Biomedical Optics Express (год публикации - 2020)
10.1364/BOE.413845

Публикации