Регистрация / Вход
Прислать материал

Использование ядерно-физических методов для оценки биокинетических характеристик наночастиц серебра и золота в организме лабораторных животных (крыс линии Вистар) при различных путях поступления

Докладчик: Соловьев Владимир Юрьевич

Должность: заведующий лабораторией, доктор биологических наук, кандидат технических наук

Цель проекта:
1. Бурное развитие нанотехнологий в последние годы ставит перед исследователями задачу оценки перспектив использования наноматериалов в области медицины, а также проблему оценки степени их опасности для здоровья человека и среды обитания 2. Основными целями исследования являются: - разработка высокочувствительных неразрушающих ядерно-физических и рентгеновских методов диагностики наноматериалов с целью повышения точности и селективности измерений в части определения массового содержания и размеров нанообъектов в различных средах, включая биологические ткани и жидкости; - разработка проектов нормативно-технического и метрологического обеспечения используемых методов; - проведение экспериментальных исследований биокинетических характеристик наночастиц золота и серебра в организме лабораторных животных (крыс); - разработка математической модели биокинетики наночастиц в организме лабораторных животных (крыс) и человека

Основные планируемые результаты проекта:
1. Кроме требуемых по условиям реализации проекта методических документов будут получены экспериментальные данные по биораспределению и биокинетике (фармакокинетике) наночастиц золота и серебра на лабораторных животных (крысах-самцах линии Вистар). Будут исследованы параметры для наночастиц золота и серебра различного размера и для различных условий введения (внутривенно, внутрижелудочно, внутритрахеально). Этот набор данных, вместе с разрабатываемой математической моделью биокинетики наночастиц позволит осуществлять прогнозирование результатов подобных экспериментов в иных условиях, включая хроническое поступление наночастиц в течение длительного времени а также экстраполяцию данных на человека.

2. В качестве одного из продуктов интеллектуальной деятельности предполагается создать базу данных по результатам экспериментальных исследований биокинетических характеристик наночастиц золота и серебра в экспериментах на лабораторных животных (собственные исследования и результаты публикаций в открытой печати). Создание такого продукта принципиально согласовано с индустриальным партнером. В дальнейшем база данных будет пополняться экспериментальными данными с другими видами наночастиц и нанопродуктов. В качестве второго продукта есть несколько альтернативных вариантов, окончательный выбор будет осуществлен по мере накопления дополнительной информации

3. Метод радиоактивных индикаторов для решения задач подобного класса апробирован нами в 2009-2011 гг и опубликован в серии статей (2010-2012 гг), которые явились в значительной степени пионерскими. В последующие годы появилось более десятка работ с результатами исследования биораспределения и биокинетики наночастиц золота (в большей степени) и серебра в опытах на грызунах. Результаты всех исследований проанализированы в обзоре и в планируемых экспериментах предполагается иметь точки "сверки" с данными других исследователей и получить новые научные данные.

4. Предполагается в 2015 г. опубликовать результаты экспериментальных исследований на лабораторных животных в ведущих научных журналах.

5. Все элементы технологии проводимых исследований достаточно хорошо понятны исследовательской группе. Все риски связаны, в первую очередь, с крайне сжатыми сроками выполнения первого этапа проекта, необходимостью синхронизации в эти сроки приобретения материалов и оборудования, деятельности нескольких научных учреждений, а также формирования большого объема отчетной документации по проекту.

Назначение и область применения, эффекты от внедрения результатов проекта:
1. Области применения планируемых результатов: медицина (адресная доставка лекарственных препаратов, бинарные технологии лечения злокачественных новообразований, биотехнологии), охрана здоровья человека и окружающей среды

2. Планируется получить набор экспериментальных данных по биораспределению и биокинетике наночастиц золота и серебра различного размера в организме лабораторных животных при различных способах введения; в дальнейшем все полученные результаты аккомулируются в разрабатываемой базе данных, дополняется данными из опубликованных работ и на этой основе разрабатывается математическая модель биокинетики наночастиц золота и серебра в организме лабораторных животных (крыс) с последующей экстраполяцией данных на человека

3. Результаты работы внесут определенный вклад в развитие медицинских технологий, а также в знания в области оценки опасности отдельных нанопродуктов для здоровья человека

Текущие результаты проекта:
Проведен обзор методов регистрации наночастиц в различных средах, включая биологические, а также результатов исследований биораспределения и биокинетики наночастиц золота и серебра в экспериментах на лабораторных животных.
Проведено патентное исследование по рассматриваемой проблеме.
Из существующих ядерно-физических методов регистрации наночастиц в биообъектах обоснован и выбран метод радиоактивных индикаторов, как обладающий исключительно высокой чувствительностью и избирательностью и наиболее подходящий для решения поставленных задач.
Проведена закупка необходимых материалов, оборудования и лабораторных животных для осуществления эксперимента на первом этапе исследования.
Заключен договор с подразделением МГУ на исследование характеристик наночастиц, используемых в эксперименте на оборудовании Центра коллективного пользования МГУ.
Составлен план проведения исследования.
Проводится первая часть эксперимента по оценке биокинетических характеристик наночастиц золота и серебра в организме лабораторных животных (крыс-самцов линии Вистар) при различных способах введения с помощью метода радиоактивных индикаторов с использованием уникальной установки и спектрометрического оборудования Индустриального партнера.
Написана статья, направленная 01.10.14 в журнал "Радиобиология. Радиоэкология", который зарегистрирован в списке информационной системы Scopus.
Осуществляется подготовка материалов отчета по первому этапу исследования