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

Аннотация скачать
Постер скачать
Ключевые слова:
наночастицы, биокинетика, лабораторные животные, эксперимент, ядерно-физические методы

Цель проекта:
1) 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. 2) Разработка проектов нормативно-технического и метрологического обеспечения используемых методов. 3) Проведение экспериментальных исследований биокинетических характеристик наночастиц золота и серебра в организме лабораторных животных (крыс). 4) Разработка математической модели биокинетики наночастиц в организме лабораторных животных (крыс) и человека.

Основные планируемые результаты проекта:
В результате выполнения проекта будут разработаны неразрушающие ядерно-физические методы измерения количественного содержания наночастиц золота и серебра в различных средах, включая биологические ткани и жидкости, обладающие высокой чувствительностью и избирательностью.
На основании разработанных методов оцениваются биокинетические характеристики наночастиц серебра и золота в организме лабораторных животных – крыс-самцов линии Вистар при различных путях поступления. Новым научным результатом будет являться оценка доли наночастиц золота и серебра, преодолевающая гематоэнцефалический барьер у подопытных животных. Часть оцениваемых в экспериментах биокинетических характеристик может быть сопоставлена с результатами исследования подобных характеристик другими методами из публикаций различных авторов.

Краткая характеристика создаваемой/созданной научной (научно-технической, инновационной) продукции:
Разрабатываемый ядерно-физический метод определения количественного содержания наночастиц золота и серебра в различных средах, включая биологические образцы и жидкости, обладает высокой чувствительностью и избирательностью. Чувствительность метода при облучении наночастиц потоком тепловых нейтронов плотностью 2x10(+12)см(-2)с(-1) в течение 24 ч составляет по серебру 10(-9) г, по золоту - 10(-12) г. Использование разновидности метода - метода радиоактивных индикаторов, когда суспензии наночастиц облучаются потоком тепловых нейтронов в ядерном реакторе и создаются наночастицы с радиоактивной меткой, позволяет существенно увеличить избирательность метода. Дальнейшее использование меченных наночастиц в биологических экспериментах с лабораторными животными дает возможность исследовать характеристики биораспределения в организме животных различных неорганических наночастиц, в том числе содержащих биофильные элементы.
Предложен оригинальный способ оценки доли наночастиц, преодолевающих гематоэнцефалический барьер у лабораторных животных. Подобные оценки в литературе отсутствуют.
Одной из возможных перспектив использования разрабатываемой технологии является золотодобыча. Единственное существенное ограничение - необходимость использования ядерного реактора.

Назначение и область применения, эффекты от внедрения результатов проекта:
Разрабатываемые неразрушающие ядерно-физические методы измерения количественного содержания наночастиц золота и серебра в различных средах, включая биологические ткани и жидкости, обладающие высокой чувствительностью и избирательностью, могут быть использованы, в частности, для анализа биокинетических характеристик различных неорганических наночастиц, в том числе содержащих биофильные элементы, в опытах на лабораторных животных.
Разрабатываемая математическая модели биокинетики наночастиц в организме лабораторных животных (крыс) и человека позволит получать прогнозируемые характеристики биокинетики при существенном сокращении объема получаемой экспериментальной информации.
Использование результатов разрабатываемой технологии оценки содержание золота в любых средах в золотодобыче позволит получить сокращение трудозатрат при оценке перспективности золотоносных руд.

Текущие результаты проекта:
В итоге выполнения работ по второму и третьему этапам календарного плана (2015 г.) получены следующие результаты:
­ - разработан проект Методических рекомендаций по проведению исследований биокинетических характеристик неорганических наночастиц серебра и золота с помощью ядерно-физических методов;
­ - разработана база данных экспериментальных данных с оценкой биокинетических параметров наночастиц в опытах на лабораторных животных, производится процедура Государственной регистрации базы данных;
­ - проведен эксперимент на лабораторных животных в соответствии с планом исследований. Исследовано распределение содержания наночастиц золота (диаметром 11 и 103 нм) и серебра (диаметром 9 нм) в органах лабораторных животных – крысах-самцах линии Вистар через 24 часа после внутривенного введения с помощью ядерно-физического метода - нейтронно-активационного анализа. Образцы органов лабораторных животных с содержащимися в них наночастицами были облучены в потоке тепловых нейтронов ядерного реактора вместе с образцами суспензии наночастиц известного содержания и с помощью современной спектрометрической аппаратуры определено содержание в них наночастиц золота и серебра. Результаты эксперимента обрабатываются и оценивается доля наночастиц серебра и золота, преодолевающих гематоэнцефалический барьер у лабораторных животных.