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 21-12-00407
НазваниеОпто-магнитные методы для ультрачувствительной нанобиосенсорики
Руководитель Никитин Петр Иванович, Кандидат физико-математических наук
Организация финансирования, регион Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Федеральный исследовательский центр "Институт общей физики им. А.М. Прохорова Российской академии наук" , г Москва
Конкурс №55 - Конкурс 2021 года «Проведение фундаментальных научных исследований и поисковых научных исследований отдельными научными группами»
Область знания, основной код классификатора 02 - Физика и науки о космосе; 02-204 - Нано- и микроструктуры
Ключевые слова магнитные наноструктуры, наночастицы, нанокомпозиты с магнитным ядром, нелинейное намагничивание, магниторезонансная томография, неинвазивная регистрация, биосенсорика, медицинская in vitro диагностика, целевая доставка лекарственных средств.
Код ГРНТИ29.19.39
ИНФОРМАЦИЯ ИЗ ЗАЯВКИ
Аннотация
Проект посвящен созданию новых магнитных и композитных (с магнитным ядром) оптических наноструктур и наночастиц, функционализированных биораспознающими рецепторами, а также развитию высокочувствительных магнитных методов регистрации таких наноагентов в непрозрачных средах за счет нелинейного перемагничивания и повышения контраста магниторезонансной томографии для решения проблем нанобиосенсорики. На основе указанных магнитных методов детекции и томографии, а также полученных наноструктур будут разработаны новые методы измерения ультранизких концентраций целого ряда аналитов в непрозрачных средах сложного состава, в том числе в качестве важного шага на пути к решению проблем диагностики и целевой доставки лекарственных средств.
В настоящее время разработка новых магнитных наноструктур для биомедицинских применений является актуальной задачей. По мере получения новых научных результатов привлекательность магнитных наночастиц по сравнению с агентами из других неорганических материалов в этой области только неуклонно возрастает. Это связано с целым рядом обстоятельств. Так, уже детально продемонстрирована низкая токсичность малых доз наночастиц оксидов железа, что снимает многие вопросы и опасения в отношении этих нанотехнологических объектов. Целый ряд препаратов на основе оксидов железа уже допущен для внутривенных инъекций человеку, например для увеличения контраста магниторезонансной томографии опухолей, при анемии и т. д. Кроме того, в отличие от остальных частиц магнитные нанообъекты обладают уникальными возможностями манипулирования с помощью внешнего магнитного поля, а также индукционного нагрева даже в глубоких тканях и органах внутри живого организма. Другим преимуществом магнитных наноструктур по сравнению с традиционными оптическими метками биохимических реакций является возможность их неинвазивной регистрации в различных непрозрачных средах, а также на большой глубине в живом организме, в том числе в глубине тела человека.
В рамках проекта планируется разработка нового типа «умных» нанобиосенсоров, способных детектировать ультранизкие концентрации нуклеиновых кислот (без этапов усиления сигнала и амплификации реакций), низкомолекулярных соединений и других аналитов, что актуально для исследования новых возможностей задач ранней диагностики заболеваний и направленной доставки лекарственных препаратов. Решение этой задачи может значительно изменить существующий статус терапии и диагностики заболеваний, а также существенно расширить возможности в решении практических биомедицинских задач, имеющих высокую социальную значимость.
ОТЧЁТНЫЕ МАТЕРИАЛЫ
Публикации
1.
Дроздов А.С., Никитин П.И., Розенберг Дж.М.
Systematic Review of Cancer Targeting by Nanoparticles Revealed a Global Association between Accumulation in Tumors and Spleen
International Journal of Molecular Sciences, V. 22, P. 13011 (год публикации - 2021)
10.3390/ijms222313011
2. Некрасов Н., Ярич С., Киреев Д., Емельянов А.В., Орлов А.В., Гаджански И., Никитин П.И., Акинванде Д., Бобринецкий И. Real-time detection of Ochratoxin A in wine through insight of aptamer conformation in conjunction with graphene field-effect transistor Biosensors & Bioelectronics (год публикации - 2022)
Публикации
1.
Орлов А.В., Малкеров Ю.А., Новичихин Д.О., Знойко С.Л., Никитин П.И.
Multiplex Label-Free Kinetic Characterization of Antibodies for Rapid Sensitive Cardiac Troponin I Detection Based on Functionalized Magnetic Nanotags
International Journal of Molecular Sciences, V. 23, P. 4474 (год публикации - 2022)
10.3390/ijms23094474
2.
Мочалова Е.Н., Буренин А.Г., Веремьева М.В., Скирда А.М., Горшков Б.Г.
Study of Biodistribution and Accumulation of Nanoparticles in a Tumor Using Various Detection Techniques
Proceedings of 20th International Conference Laser Optics (ICLO 2022), IEEE Xplore, 21955641 (год публикации - 2022)
10.1109/ICLO54117.2022.9840214
3.
Никитин П.И.
New Opportunities for Nanobiotechnology Based on Ultrasensitive Methods of Physical Measurements
Proceedings of 20th International Conference Laser Optics (ICLO 2022), IEEE Xplore, 21955761 (год публикации - 2022)
10.1109/ICLO54117.2022.9839739
4.
Знойко С.Л., Брагина В.А., Малкеров Ю.А., Орлов А.В., Горшков Б.Г.
Label-free method for screening antibodies against thyroxin
Proceedings of 20th International Conference Laser Optics (ICLO 2022), IEEE Xplore, 21955712 (год публикации - 2022)
10.1109/ICLO54117.2022.9839877
5.
Орлов А.В., Новичихин Д.О., Пушкарёв А.В., Малкеров Ю.А., Знойко С.Л., Гутенева Н.В., Орлова Н.Н., Горшков Б.Г., Никитин П.И
Регистрация кинетики взаимодействий молекул на основе низкокогерентной интерферометрии для разработки иммуноанализов биомаркеров сердечно-сосудистых заболеваний
Доклады Российской академии наук. Физика, технические науки, T. 505, № 1, стр. 39-44 (год публикации - 2022)
10.31857/S2686740022040101
6.
Горшков Б.Г., Алексеев А.Е., Симикин Д.Е., Таранов М.А., Жуков К.М., Потапов В.Т.
A Cost-Effective Distributed Acoustic Sensor for Engineering Geology
Sensors, V. 22, P. 9482 (год публикации - 2022)
10.3390/s22239482
Публикации
1.
Елизарова Т.Н., Антопольский М.Л., Новичихин Д.О., Скирда А.М., Орлов А.В., Брагина В.А., Никитин П.И.
A Straightforward Method for the Development of Positively Charged Gold Nanoparticle-Based Vectors for Effective siRNA Delivery
Molecules, V. 28, P. 3318 (год публикации - 2023)
10.3390/molecules28083318
2.
Горшков Б.Г., Симикин Д.Е., Алексеев А.Е., Таранов М.А., Жуков К.М., Потапов В.Т.
Brillouin-Scattering Induced Noise in DAS: A Case Study
Sensors, V. 23, N 12, P. 5402 (год публикации - 2023)
10.3390/s23125402