Разработка методологии и создание средств пробоотбора, идентификации и обнаружения действия техногенных наночастиц на живые организмы
Стадии проекта
Предложение принято
Конкурс завершен
Выполнение этапа проекта
Проект
01.648.11.3003
Организация
Биологический факультет МГУ имени М.В.Ломоносова
Руководитель работ
Кирпичников Михаил Петрович
Продолжительность работ
2008 - 2011, 32 мес.
Бюджетные средства
74,8 млн
Внебюджетные средства
0 млн
Разработка методологии и создание средств обнаружения техногенных наночастиц в биоструктурах и их действия на жизненно важные системы живых организмов.
Разработанная методика должна быть представлена на утверждение в установленном порядке.
Соисполнители
Организация
ГУНУ ФФМ МГУ имени М.В. Ломоносова
Организация
ФИЦ Биотехнологии РАН
Участники проекта
Зам. руководителя работ
Феофанов Алексей Валерьевич
Этапы проекта
1
11.09.2008 - 31.10.2008
в рамках выполнения работ «выбор современных физико-химических методов и приборов, способных обеспечить детекцию слабых сигналов от техногенных наночастиц в биопробах» проведен анализ состояния проблемы по разработке методов детекции техногенных наночастиц в клетках, срезах тканей, гомогенатах и биологических жидкостях и применения биомедицинских показателей и моделей для выявления действия наноматериалов на организм человека и животных, а также произведена оценка возможностей существующего программного обеспечения для обработки данных измерений и характеристики содержащихся в биообъектах наноразмерных контаминант;
в рамках выполнения работ «определение методик введения наночастиц в объекты животного и растительного происхождения» проведен отбор и систематизация различных по свойствам техногенных наночастиц, для которых необходима разработка методов детекции в биообъектах;
подготовлена база данных (перечень) техногенных наночастиц, для которых необходима разработка методов детекции в биообъектах;
сформирована инфраструктура для реализации проекта.
в рамках выполнения работ «определение методик введения наночастиц в объекты животного и растительного происхождения» проведен отбор и систематизация различных по свойствам техногенных наночастиц, для которых необходима разработка методов детекции в биообъектах;
подготовлена база данных (перечень) техногенных наночастиц, для которых необходима разработка методов детекции в биообъектах;
сформирована инфраструктура для реализации проекта.
2
01.11.2008 - 08.12.2008
в рамках выполнения работ «выбор современных физико-химических методов и приборов, способных обеспечить детекцию слабых сигналов от техногенных наночастиц в биопробах» проведен подбор видов измерений с применением различных физико-химических методов, обеспечивающих детекцию заданных наночастиц в клетках, срезах тканей, гомогенатах и биологических жидкостях;
в рамках выполнения работ «определение методик введения наночастиц в объекты животного и растительного происхождения» проведены разработка методик введения различных наночастиц в биообъекты, включая организм животных; определение референс-образцов, необходимых для разработки методов детекции этих наночастиц в клетках, срезах тканей, гомогенатах и биологических жидкостях;
разработана методологии определения воздействия наночастиц на биохимию живых организмов;
  создан сетевой ресурс для унификации и паспортизации наночастиц, используемых в работах по развитию методической составляющей системы обеспечения единства измерений в наноиндустрии и безопасности создания и применения объектов наноиндустрии;
разработаны методы молекулярного моделирования для прогноза тропности наночастиц к клеточным мембранам.
в рамках выполнения работ «определение методик введения наночастиц в объекты животного и растительного происхождения» проведены разработка методик введения различных наночастиц в биообъекты, включая организм животных; определение референс-образцов, необходимых для разработки методов детекции этих наночастиц в клетках, срезах тканей, гомогенатах и биологических жидкостях;
разработана методологии определения воздействия наночастиц на биохимию живых организмов;
  создан сетевой ресурс для унификации и паспортизации наночастиц, используемых в работах по развитию методической составляющей системы обеспечения единства измерений в наноиндустрии и безопасности создания и применения объектов наноиндустрии;
разработаны методы молекулярного моделирования для прогноза тропности наночастиц к клеточным мембранам.
3
01.01.2009 - 30.06.2009
Проведены: оптимизация регламентов отбора биологического материала; совершенствование способов подготовки этого материала к измерениям с применением различных методов для улучшения предела детекции и надежности идентификации наночастиц в клетках, срезах тканей, гомогенатах и биологических жидкостях; оптимизация набора физико-химических методов и видов измерений, обеспечивающих детекцию заданных наночастиц в клетках и срезах тканей; сравнение их аналитических характеристик и эффективности при детекции различных видов наночастиц в клетках, срезах тканей, гомогенатах и биологических жидкостях.
4
01.07.2009 - 08.12.2009
1.Разработаны протоколы отбора биологического материала для детекции и идентификации техногенных наночастиц, а также протоколов разрушающей и неразрушающей подготовки биологического материала к измерениям, включая:
- верифицированы регламенты пробоподготовки для детекции и идентификации наночастиц в клетках, срезах тканей, гомогенатах и биологических жидкостях.
2.Выбраны современные физико-химические методы и приборы, способные обеспечить детекцию слабых сигналов от техногенных наночастиц в биопробах, включая:
- верифицированы физико-химические методы и виды измерений и определены их метрологические характеристики для регистрации заданных наночастиц в клетках, срезах тканей, гомогенатах и биологических жидкостях;
- выявлены источники возможных артефактов при детекции наночастиц различными методами в клетках, срезах тканей, гомогенатах и биологических жидкостях.
3.Созданы системы информативных экспериментальных моделей и методик для оценки биологического действия техногенных наночастиц и наноматериалов, включая:
- оптимизированы и систематизированы экспериментальные модели и методики для оценки биологического действия техногенных наночастиц;
- разработана методология оценки повреждающего действия наноматериалов на жизненно важные системы живого организма с учетом различной функциональной нагрузки.
- верифицированы регламенты пробоподготовки для детекции и идентификации наночастиц в клетках, срезах тканей, гомогенатах и биологических жидкостях.
2.Выбраны современные физико-химические методы и приборы, способные обеспечить детекцию слабых сигналов от техногенных наночастиц в биопробах, включая:
- верифицированы физико-химические методы и виды измерений и определены их метрологические характеристики для регистрации заданных наночастиц в клетках, срезах тканей, гомогенатах и биологических жидкостях;
- выявлены источники возможных артефактов при детекции наночастиц различными методами в клетках, срезах тканей, гомогенатах и биологических жидкостях.
3.Созданы системы информативных экспериментальных моделей и методик для оценки биологического действия техногенных наночастиц и наноматериалов, включая:
- оптимизированы и систематизированы экспериментальные модели и методики для оценки биологического действия техногенных наночастиц;
- разработана методология оценки повреждающего действия наноматериалов на жизненно важные системы живого организма с учетом различной функциональной нагрузки.
5
01.01.2010 - 31.10.2010
Создание средств пробоотбора, идентификации и обнаружения действия техногенных наночастиц на живые организмы, включая:
  Апробация методического обеспечения для детекции и идентификации наночастиц в клетках, срезах тканей, гомогенатах и биологических жидкостях с использованием наночастиц, режимов их воздействия и биологического материала, на котором обнаружено нарушение функциональной активности жизненно важных органов и клеточных процессов; Установление взаимосвязей между концентрациями наночастиц различных типов и их эффектами на клеточные и жизненно важные системы организма, в том числе, на различных сроках введения. Выявление критических параметров измерительного оборудования; Разработка рекомендаций по совершенствованию приборной базы для детекции наночастиц в клетках, срезах тканей, гомогенатах и биологических жидкостях.
  Апробация методического обеспечения для детекции и идентификации наночастиц в клетках, срезах тканей, гомогенатах и биологических жидкостях с использованием наночастиц, режимов их воздействия и биологического материала, на котором обнаружено нарушение функциональной активности жизненно важных органов и клеточных процессов; Установление взаимосвязей между концентрациями наночастиц различных типов и их эффектами на клеточные и жизненно важные системы организма, в том числе, на различных сроках введения. Выявление критических параметров измерительного оборудования; Разработка рекомендаций по совершенствованию приборной базы для детекции наночастиц в клетках, срезах тканей, гомогенатах и биологических жидкостях.
6
01.01.2011 - 15.05.2011
Сформирован комплекс взаимодополняющих методик обнаружения и идентификации техногенных наночастиц в клетках, органах и тканях живых организмов. Разработана методическая документация по способам и методикам обнаружения, идентификации и количественного анализа наночастиц техногенного происхождения в пробах, взятых из растений и животных; по способам и методикам тестирования влияния наноматериалов на функциональные параметры организма и по оценке биологической безопасности техногенных наночастиц и наноматериалов. Обоснована методология многопараметрической оценки биобезопасности нано-материалов на основе комплексного анализа параметров, характеризующих функционирование жизненно важных систем организма.
Программа
Программа "Развитие инфраструктуры наноиндустрии в Российской Федерации на 2008 - 2011 годы"
Программное мероприятие
3.1 Мероприятие по развитию методической составляющей системы обеспечения единства измерений в наноиндустрии и безопасности создания и применения объектов наноиндустрии
Продолжительность работ
2008 - 2009, 13 мес.
Бюджетные средства
24,2 млн
Организация
Томский государственный университет, НИ ТГУ, ТГУ
профинансировано
Продолжительность работ
2008 - 2009, 13 мес.
Бюджетные средства
27,2 млн
Организация
ФГБУ "НИЦЭМ им. Н.Ф. Гамалеи" Минздрава России
профинансировано
профинансировано
профинансировано
профинансировано