Гибридные супрамолекулярные рецепторы как универсальная платформа медицинской диагностики: синтез и применение для самосборки бионаноматериалов для электрохимических биосенсоров

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 21-73-20067

НазваниеГибридные супрамолекулярные рецепторы как универсальная платформа медицинской диагностики: синтез и применение для самосборки бионаноматериалов для электрохимических биосенсоров

Руководитель Стойков Иван Иванович, Доктор химических наук

Организация финансирования, регион федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Казанский (Приволжский) федеральный университет" , Республика Татарстан (Татарстан)

Конкурс №51 - Конкурс 2021 года по мероприятию «Проведение исследований на базе существующей научной инфраструктуры мирового уровня» Президентской программы исследовательских проектов, реализуемых ведущими учеными, в том числе молодыми учеными

Область знания, основной код классификатора 03 - Химия и науки о материалах; 03-405 - Наноструктуры и кластеры. Супрамолекулярная химия. Коллоидные системы.

Ключевые слова ДНК, дендримероподобные соединения, электрохимические сенсоры, супрамолекулярная химия, самосборка, тиакаликсарены

Код ГРНТИ31.21.27

ИНФОРМАЦИЯ ИЗ ЗАЯВКИ

Аннотация
Предлагаемый Проект посвящен развитию и практической реализации концепции гибридных супрамолекулярных рецепторов с применением систем на основе функционализированных циклофанов (тиакаликс[4]аренов с заместителями, содержащими катионные центры связывания) для самосборки биочувствительного слоя биосенсоров. Уникальные свойства супрамолекулярных систем и наноструктурированных материалов на основе ДНК (способность к связыванию низко- и высокомолекулярных субстратов, хиральность) позволяют использовать их в составе сенсоров и биосенсоров, как катализаторов ряда важных процессов, а также для адресной доставки лекарственных средств. Помимо других подходов к управлению рецепторными и агрегационными свойствами материалов на основе полинуклеотидов, регулирование их характеристик и контроль функций могут осуществляться путем конструирования гибридных структур, сочетающих фрагменты макроциклов и ДНК. Гибридные супрамолекулярные рецепторы – это ассоциаты природных (биомакромолекулы) и синтетических (макроциклы, дендримеры) рецепторных структур, способные к молекулярному распознаванию и последующему селективному взаимодействию с определенными аналитами. Гибридные супрамолекулярные рецепторы сочетают эффективность и селективность связывания и чувствительность распознавания субстратов, характерные для полинуклеотидов, с дополнительными функциями самосборки и распознавания, определяемыми природой заместителей в синтетических компонентах (макроциклах). Циклофаны благодаря способности к молекулярному распознаванию различных субстратов и к супрамолекулярной самосборке и самоорганизации представляются наиболее перспективными макроциклическими соединениями в составе таких гибридных рецепторов. В связи с этим конструирование полиэлектролитных комплексов циклофан-ДНК открывает возможности для разработки теоретических и практических основ создания новых эффективных рецепторов и электрохимических сенсоров и биосенсоров биомедицинского назначения. Проект соответствует приоритетному направлению «Индустрия наносистем» и относится к направлению из стратегии научно-технологического развития России «Биокаталитические, биосинтетические и биосенсорные технологии». Фундаментальная цель проекта – развитие теоретических и прикладных подходов к синтезу новых функционализированных производных циклофанов, способных к направленному взаимодействию с биополимерами, прежде всего, ДНК, выявление закономерностей самосборки полиэлектролитных комплексов ДНК-каликсарены и материалов на их основе с целью радикального улучшения операционных и аналитических характеристик биосенсоров. Достижение указанных целей базируется на контроле самосборки бионаноматериалов на основе полиэлектролитных комплексов ДНК-каликсарены для обеспечения условий селективного транспорта и накопления аналитов на границе биочувствительного слоя и электрода – преобразователя сигнала биосенсора. Вариации структуры и конфигурации циклофанов на стадии их синтеза обеспечат требуемую структуру и морфологию поверхности наночастиц биоматериалов. Их связь с преобразователем сигнала и необходимые условия переноса электрона будут обеспечены включением в рецепторные структуры редокс-активных компонентов, выполняющих функции медиаторов электронного переноса. Будут проведены комплексные исследования взаимодействия циклофан – ДНК в водных средах на примере модельных полинуклеотидов с целью выявления связей между структурой циклофана, особенностями сборки гибридных рецепторов и их поведением в условиях функционирования в составе биосенсора. Далее установленные закономерности будут расширены в соответствии с особенностями реализации функций распознавания и связывания аналитов на границе раздела фаз жидкость-поверхность биосенсора. В качестве модельных аналитов, востребованных в медицинской диагностике и фармацевтике, будут рассмотрены лекарственные препараты-цитостатики антрациклинового и фенотиазинового рядов, а также некоторые метаболиты – мочевая кислота, аскорбиновая кислота, дофамин и его структурные аналоги. Также будут рассмотрены возможности реализации самосборки супрамолекулярных ассоциатов с участием аптамеров на лекарственные препараты и микотоксины. Планируется осуществить поиск, оптимизацию структуры и синтез циклофанов, содержащих несколько аммониевых групп, как взаимно комплементарных компонентов полиэлектролитных комплексов ДНК-каликсарены с последующим их использованием в самосборке отдельных ассоциатов. Продукты самосборки будут охарактеризованы комплексом современных физических методов анализа (ЯМР, УФ, ИК, флуоресцентной спектроскопией, ДСР, АСМ микроскопией, масс-спектрометрией). Помимо них, поведение циклофанов и их полиэлектролитных комплексов с полинуклеотидами будет исследовано на границе электрод – раствор с привлечением электрохимических и гибридных методов анализа, включая спектроскопию электрохимического импеданса, дифференциально-импульсную вольтамперометрию, измерение поверхностного плазмонного резонанса, пьезокварцевое микровзвешивание и их электрохимические варианты. Будут изучены структурные закономерности самосборки циклофанов и ДНК и их влияние на процессы массопереноса в поверхностном слое сенсора и биосенсора. Полученные данные будут применены для оптимизации условий сборки ассоциатов макроциклов и ДНК в водной среде, контроля и оптимизации состава поверхностного слоя биосенсоров, а также для выбора условий реализации окислительно-восстановительных реакций аналитов с участием медиаторов электронного переноса, нековалентно включаемых в состав ассоциатов или ковалентно связанных на поверхности электрода. Будут апробированы выявленные закономерности получения и «настройки» полиэлектролитных комплексов ДНК-каликсарены при создании ДНК-сенсоров на основе нативной ДНК и ДНК-аптамеров для регистрации в зависимости от природы аналита, особенностей механизма их связывания с ДНК или накопления в слое супрамолекулярного ассоциата. Ожидается, что контроль эффективности молекулярного распознавания, направленное воздействие на стадии массопереноса аналита в слое супрамолекулярных ассоциатов на поверхности сенсора и биосенсора, а также многообразие возможностей включения медиаторов электронного переноса методами физической адсорбции в слое или ковалентной модификации циклофанов позволят добиться высокочувствительного и селективного определения вышеперечисленных аналитов с вольтамперометрической и импедиметрической регистрацией сигнала. Помимо задач повышения чувствительности определения аналитов биомедицинского назначения, будут рассмотрены факторы влияния на отклик матрицы потенциальных объектов анализа (биологические жидкости, лекарственные формы) и определены условия, позволяющие упростить или исключить пробоподготовку без потерь селективности анализа. Актуальность Проекта обусловлена большими возможностями функциональных бионаноматериалов на основе систем ДНК-каликсарены в медицине и фармацевтике, необходимостью существенного улучшения характеристик существующих биомедицинских сенсоров и созданием новых в интересах диагностики широкого круга заболеваний, а также потребностью в универсальных решениях в части конструирования электрохимических ДНК-сенсоров для определения низкомолекулярных соединений, оптимизации их конструкции и масштабирования производства. Предложенный подход к применению циклофанов для конструирования полиэлектролитных комплексов ДНК-каликсарены обеспечивает гибкую настройку пространственного строения ассоциатов и раскрывает широкие возможности для направленного изменения массопереноса аналитов в поверхностном слое биосенсора, включая обеспечение цепи переноса электрона и наилучшие условия измерения сигнала по сравнению с альтернативными решениями, основанными на ковалентной сшивке белков и ДНК и их включении в полислойные структуры с участием ПАВ и полиэлектролитов. Принципиальная достижимость поставленных целей следует из анализа современных научных публикаций, посвященных самосборке нуклеиновых кислот с циклофанами, компактизации ДНК под действием катионных производных циклофанов. Также описаны отдельные примеры использования циклофанов для кристаллизации белков и нековалентной иммобилизации ферментов на поверхности биосенсора. Заявителями разработаны подходы к исследованию условий самосборки супрамолекулярных ассоциатов на поверхности электродов и контроля процессов самоассоциации электрохимическими методами. Новизна проекта связана с тем, что в нем впервые будет осуществлен целенаправленный процесс сопряженной ассоциации и последовательной наносборки полиэлектролитных комплексов ДНК-каликсарены, обеспечивающий их согласованное взаимодействие при превращении низкомолекулярных аналитов, способных к взаимодействиям с ДНК и отличающихся электрохимической активностью. Синтез циклофанов с различными функциональными группами, числом заместителей, заданной геометрией макроциклического обода и расположением функциональных групп позволит в широких пределах варьировать условия их взаимодействия с биополимерами, установить закономерности ассоциации и в результате обеспечить высокую чувствительность и избирательность электрохимических биосенсоров. Все процессы ассоциации и самосборки будут контролироваться исключительно нековалентными многоточечными взаимодействиями с участием аммониевых групп для реализации последующих этапов самосборки и тонкой настройки ассоциатов в зависимости от конкретных аналитических задач.

ОТЧЁТНЫЕ МАТЕРИАЛЫ

Публикации

1. Мостовая О.А., Падня П.Л., Шиабиев И.Э., Мухаметзянов Т.А., Стойков И.И. PAMAM-calix-dendrimers: Synthesis and Thiacalixarene Conformation Effect on DNA Binding International Journal of Molecular Sciences, номер 11901, том 22, выпуск 21 (год публикации - 2021)
10.3390/ijms222111901

2. Куликова Т.Н., Падня П.Л., Шиабиев И.Э., Рогов А.М., Стойков И.И., Евтюгин Г.А. Electrochemical Sensing of Interactions between DNA and Charged Macrocycles Chemosensors, номер 347, том 9, выпуск 12 (год публикации - 2021)
10.3390/chemosensors9120347

3. Шиабиев И.Э., Пысин Д.А., Падня П.Л., Стойков И.И. Дендримеры первой генерации на платформе тиакаликс[4]арена, содержащие гидроксильные терминальные группы: синтез и самосборка Журнал общей химии, номер 12, том 92, страницы 1841–1849 (год публикации - 2022)
10.31857/S0044460X22120046

4. Падня П.Л., Мостовая О.А., Овчинников Д.Г., Шиабиев И.Э., Пысин Д.А., Ахмедов А.А., Мухаметзянов Т.А., Любина А.П., Волошина А.Д., Петров К.А., Стойков И.И. Combined antimicrobial agents based on self-assembled PAMAM-calix-dendrimers/lysozyme nanoparticles: Design, antibacterial properties and cytotoxicity Journal of Molecular Liquids, номер 122838, том 389 (год публикации - 2023)
10.1016/j.molliq.2023.122838

5. Куликова Т.А., Шамагсумова Р.В., Рогов А.М., Стойков И.И., Падня П.Л., Шиабиев И.Э., Евтюгин Г.А. Electrochemical DNA-Sensor Based on Macrocyclic Dendrimers with Terminal Amino Groups and Carbon Nanomaterials Sensors, номер 4761, том 23, выпуск 10 (год публикации - 2023)
10.3390/s23104761

6. Шиабиев И.Э., Пысин Д.А., Ахмедов А.А., Бабаева О.Б., Бабаев В.М., Любина А.П., Волошина А.Д., Петров К.А., Падня П.Л., Стойков И.И. Towards antibacterial agents: synthesis and biological activity of multivalent amide derivatives of thiacalix[4]arene with hydroxyl and amine groups Pharmaceutics, номер 2731, том 15, выпуск 12 (год публикации - 2023)
10.3390/pharmaceutics15122731

7. Мостовая О.А., Вавилова А.А., Стойков И.И. Supramolecular Systems Based on Thiacalixarene Derivatives and Biopolymers Colloid Journal, том 84, № 5, с. 546–562 (год публикации - 2022)
10.1134/S1061933X22700041

8. Мостовая О.А., Шиабиев И.Э., Пысин Д.А., Становая А.И., Абашкин В.М., Щербин Д.Г., Падня П.Л., Стойков И.И. PAMAM-Calix-Dendrimers: Second Generation Synthesis, Fluorescent Properties and Catecholamines Binding Pharmaceutics, номер 2748, том 14, выпуск 12 (год публикации - 2022)
10.3390/pharmaceutics14122748

9. Шиабиев И.Э., Пысин Д.А., Харламова А.Д., Зуева И.В., Петров К.А., Бухаров М.С., Бабаева О.Б., Мостовая О.А., Падня П.Л., Стойков И.И. Design of reversible cholinesterase inhibitors: fine-tuning of enzymatic activity by PAMAM-calix-dendrimers International Journal of Biological Macromolecules (год публикации - 2024)
10.1016/j.ijbiomac.2024.138503

10. Мостовая О.А., Шиабиев И.Э., Овчинников Д.Г., Пысин Д.А., Мухаметзянов Т.А., Становая А., Абашкин В., Щербин Д., Ханнанов А.А., Кутырева М.П., Шен М., Ши Х., Падня П.Л., Стойков И.И. PAMAM-Calix-Dendrimers: Third Generation Synthesis and Impact of Generation and Macrocyclic Core Conformation on Hemotoxicity and Calf Thymus DNA Binding Pharmaceutics , номер 11: 1379, том 11, страницы 1-15 (год публикации - 2024)
10.3390/pharmaceutics16111379

11. Шиабиев И.Э., Падня П.Л., Мостовая О.А., Стойков И.И. СИНТЕЗ НОВЫХ ПОЛИ(АМИДОАМИННЫХ) ДЕНДРИМЕРОВ С МАКРОЦИКЛИЧЕСКИМ ЯДРОМ И ИЗУЧЕНИЕ ИХ КОМПЛЕКСООБРАЗОВАНИЯ РЯДА КАТЕХОЛАМИНОВ Третий международный симпозиум «Химия для биологии, медицины, экологии и сельского хозяйства». Сборник тезисов докладов, г. Санкт-Петербург, 5–7 июня 2024 г. – СПб: ООО «Издательство «ЛЕМА», 2024. – 254 с., Шиабиев И.Э., Падня П.Л., Мостовая О.А., Стойков И.И. СИНТЕЗ НОВЫХ ПОЛИ(АМИДОАМИННЫХ) ДЕНДРИМЕРОВ С МАКРОЦИКЛИЧЕСКИМ ЯДРОМ И ИЗУЧЕНИЕ ИХ КОМПЛЕКСООБРАЗОВАНИЯ РЯДА КАТЕХОЛАМИНОВ // Третий международный симпозиум «Химия для биологии, медицины, экологии и сельского хозяйства». Сборник тезисов докладов, г. Санкт-Петербург, 5–7 июня 2024 г. – СПб: ООО «Издательство «ЛЕМА», 2024. – С. 171 (год публикации - 2024)

12. Стойков И.И. Cупрамолекулярные системы на основе циклофанов: самоорганизация и биомедицинское применение Сборник тезисов докладов Х Международного симпозиума "Дизайн и синтез супрамолекулярных архитектур", Х Международный симпозиум "Дизайн и синтез супрамолекулярных архитектур", Казань, 15–19 апреля 2024 года, С. 36 (год публикации - 2024)

13. Шиабиев И.Э., Падня П.Л., Мостовая О.А., Стойков И.И. POLY(AMIDOAMINE) DENDRIMERS ON THE THIACALIX[4]ARENE PLATFORM: SYNTHESIS AND INTERACTION WITH BIOSUBSTRATES XXII Mendeleev Congress on General and Applied Chemistry, October 7-12, 2024, Federal Territory “Sirius”, Russia. Book of abstracts in 7 volumes. Volume 5. — М.: “Admiral Print” LLC, 2024. – 524 p., Shiabiev I.E., Pysin D.A., Padnya P.L., Mostovaya O.A, Stoikov I.I. POLY(AMIDOAMINE) DENDRIMERS ON THE THIACALIX[4]ARENE PLATFORM: SYNTHESIS AND INTERACTION WITH BIOSUBSTRATES // XXII Mendeleev Congress on General and Applied Chemistry, October 7-12, 2024, Federal Territory “Sirius”, Russia. Book of abstracts in 7 volumes. Volume 5. — М.: “Admiral Print” LLC, 2024. – P. 69 (год публикации - 2024)

14. Шиабиев И.Э., Падня П.Л., Мостовая О.А., Стойков И.И. ПОЛИАМИДОАМИННЫЕ ДЕНДРИМЕРЫ С ЯДРОМ ТИАКАЛИКС[4]АРЕНА: СИНТЕЗ И ИЗУЧЕНИЕ ВЗАИМОДЕЙСТВИЯ С БИОЛОГИЧЕСКИ ВАЖНЫМИ СУБСТРАТАМИ Новые полимерные композиционные материалы. Микитаевские чтения. Материалы XX Международной научно-практической конференции. – Нальчик: Издательство «Принт Центр», 2024. – 382 с. – 250 экз., Шиабиев И.Э., Падня П.Л., Мостовая О.А., Стойков И.И. ПОЛИАМИДОАМИННЫЕ ДЕНДРИМЕРЫ С ЯДРОМ ТИАКАЛИКС[4]АРЕНА: СИНТЕЗ И ИЗУЧЕНИЕ ВЗАИМОДЕЙСТВИЯ С БИОЛОГИЧЕСКИ ВАЖНЫМИ СУБСТРАТАМИ // Новые полимерные композиционные материалы. Микитаевские чтения. Материалы XX Международной научно-практической конференции. – Нальчик: Издательство «Принт Центр», 2024. – С. 340 (год публикации - 2024)

Публикации

Аннотация результатов, полученных в 2024 году
Поставленные в Проекте цели на 2024 год полностью достигнуты. В ходе выполнения получены результаты по всем основным его направлениям. Разработаны новые эффективные методики синтеза низших генераций (нулевой – второй) дендримероподобных соединений на основе трёх конфигурационных изомеров п-трет-бутилтиакаликс[4]арена (конус, частичный конус и 1,3-альтернат) с терминальными гуанидиниевыми группами. Выявлены синтетические трудности при переходе от низших генераций к третьей. Впервые на основе тиакаликс[4]арена с высокими выходами синтезированы дендримероподобные производные низших генераций с терминальными гуанидиниевыми группами (89-93% - нулевая генерация, 72-75% - первая). Разработанная методика позволяет получать с удовлетворительными выходами аналогичные соединения второй генерации (43-58%), однако для третьей генерации выходы оказываются ниже, не превышая 14%. Структура всех полученных соединений надёжно доказана комплексом физических методов (ЯМР, ИК спектроскопия, масс-спектрометрия). Методом ТГ/ДСК изучена термическая стабильность дендримероподобных соединений нулевой – второй генераций на основе п-трет-бутилтиакаликс[4]арена с терминальными гуанидиниевыми группами. Сопоставление термической стабильности дендримероподобных соединений нулевой – второй генераций выявило наибольшие перспективы по этому параметру для соединений первой генерации (начало разложения при 235-250 ºC). Результаты ГПХ подтверждают высокую монодисперсность образцов. Спектральными методами охарактеризовано взаимодействие аммонийных дендримероподобных соединений первой – третьей генераций с ДНК тимуса телёнка. Выявлено влияние конфигурации макроциклической платформы и генерации ПАМАМ-каликс-дендримеров на эффективность их связывания с ДНК тимуса телёнка. Методом спектроскопии КД выявлена конкуренция дендримероподобных соединений на основе п-трет-бутилтиакаликс[4]арена с красителем этидием бромистым за место в бороздке ДНК и последующее вытеснение интеркалятора из молекулы биополимера дендримерами. Высокие значения дзета-потенциалов характеризуют образуемые ассоциаты как стабильные. Методом ПЭМ охарактеризована морфология ассоциатов ДНК из тимуса телёнка с дендримероподобными соединениями третьей генерации на основе п-трет-бутилтиакаликс[4]арена с первичными аммонийными группами. Показана способность к конгломерации ассоциатов, образованных дендримером с симметричной структурой и ДНК. Спектральными методами выявлено и охарактеризовано взаимодействие гуанидиниевых дендримероподобных соединений первой генерации на основе тиакаликсарена и ДНК из молок лосося. Установлено, что дендримероподобные соединения на основе тиакаликсарена как с аммонийными, так и с гуанидиниевыми терминальными группами в водных растворах представляют собой полидисперсные системы, в то время как с ДНК из молок лосося и тимуса телёнка образуют стабильные ассоциаты субмикронных размеров с мономодальным распределением. Установлено, что размер образующихся ассоциатов близок (не превышает 200 нм) независимо от молекулярной массы биополимера и стереоизомерной формы макроциклического ядра. Разработаны сенсоры для оценки повреждения ДНК на основе дендримеров нулевой и третьей генераций и ДНК из молок лосося. Регистрацию сигналов сенсоров проводили в режиме циклической вольтамперометрии и спектроскопии электрохимического импеданса. Было показано влияние конфигурации макроцикла (конус, частичный конус, 1,3-альтернат) и генерации дендримероподобных макроциклов на процесс иммобилизации биополимера и чувствительность сенсоров на их основе к природе повреждающего агента и интенсивности химических окислителей. Апробированы различные способы включения биокомпонента (нанесение послойно или в смеси с дендримерами). Изучено влияние заряда диффузионно свободного редокс-индикатора на аналитические характеристики сенсоров с импедиметрической регистрацией сигнала. Установлены оптимальные условия сборки сенсоров для разделения химического и термического повреждения нативной ДНК. Включение в состав полиэлектролитных комплексов с переменновалентными металлами позволило получить стабильные покрытия для нитратов меди и серебра и сохраняло доступность ионов металлов для комплексообразования с хелатами. Включение нативной и окисленной активными формами кислорода ДНК приводило к исчезновению аналитического сигнала. Разработаны сенсоры на основе дендримеров нулевой и третьей генераций с макроциклическим ядром в конфигурации 1,3-альтернат и ДНК из молок лосося для определения противоракового препарата эпирубицина. Показано влияние генерации на диапазон линейности и чувствительность определения аналита. Проведена оценка влияния стабилизаторов лекарственных форм на примере лактозы и маннита. Выявлено отсутствие влияния лактозы и изменение аналитических характеристик определения эпирубицина в присутствии маннита. Проведена оценка влияния сывороточных белков на примере бычьего сывороточного альбумина, установлены условия нивелирования их мешающего влияния в пробах. Оценено защитное влияние антиоксидантов (аскорбиновая кислота и кверцетин). Установлено, что аскорбиновая кислота проявляет антиоксидантный эффект пропорциональный концентрации в диапазоне от 1 мкМ до 0.1 мМ, кверцетин в условиях эксперимента значимого влияния не оказывал. Разработаны методики оценки качества продуктов питания (цитрусовые) и напитков (зеленый чай) по их антиоксидантной емкости. Установлена возможность ранжирования различных торговых марок чая по их защитному эффекту от окисления ДНК вне зависимости от разбавления экстракта чая. Подтверждено защитное действие соков цитрусов, связанное с присутствием в их составе аскорбиновой кислоты. Разработанные сенсоры использовались однократно, не подвергались регенерации, пробоподготовка образцов либо не требовалась, либо была минимальной (получение экстракта чая, отжим сока, фильтрование, разбавление). Получены результаты валидации генерализованных аддитивных моделей, описывающие мультисенсорный импедиметрический отклик сенсоров на основе каликс-дендримеров всех изученных в Проекте генераций по отношению к эпирубицину. Установлены закономерности «структура-свойство» для оценки влияния структуры макроцикла в распознающем слое сенсора на способность ДНК к специфическому связыванию с интеркаляторами. Показана возможность дискриминации аналитов в мультисенсорных системах благодаря увеличению изменений отклика сенсоров с ростом генерации дендримеров.

Публикации

Возможность практического использования результатов
Возможность практического использования результатов проекта "Гибридные супрамолекулярные рецепторы как универсальная платформа медицинской диагностики: синтез и применение для самосборки бионаноматериалов для электрохимических биосенсоров" в экономике и социальной сфере базируется на достигнутых научных и технологических заделах в области синтеза новых модификаторов биосенсоров, в том числе их супрамолекулярных ассоциатов. Синтезированные в рамках проекта соединения (дендримероподобные полифункционализированные производные тиакаликсарена нулевой-третьей генераций) были успешно интегрированы в состав компактных электрохимических сенсоров для определения физического и химического повреждения ДНК, противораковых препаратов антрациклинового ряда, маркера инфаркта БСЖК, антиоксидантной емкости. Разработанные ДНК- и аптасенсоры в перспективе смогут усовершенствовать существующие методы диагностики онкологических и сердечно-сосудистых заболеваний, обеспечить переход к персонифицированной медицине и, следовательно, повысить качество оказываемых медицинских услуг, реализуемых у постели больного. Определение антиоксидантной емкости и повреждения ДНК с помощью разработанных ДНК-сенсоров позволит усовершенствовать существующие подходы к контролю качества продуктов пищевой промышленности и используемые в настоящее время методики мониторинга окружающей среды.