Регистрация / Вход
Прислать материал

Разработка методов прижизненного мониторинга молекулярных процессов в живых организмах на основе принципов флуоресцентной томографии.

Стадии проекта
Предложение принято
Конкурс завершен
Выполнение этапа проекта
Проект
02.435.11.3004
Организация
ИПФ РАН
Продолжительность работ
2005 - 2006, 18 мес.
Бюджетные средства
10 млн
Внебюджетные средства
0 млн

Разработка методов прижизненного мониторинга молекулярных процессов в живых организмах, в том числе фармакокинетики и фармакодинамики лекарственных препаратов, на основе принципов флуоресцентной томографии.

Этапы проекта

1
01.04.2005 - 31.08.2005
2
01.09.2005 - 09.12.2005
Проведено выделение плазмидной ДНК pDsRed2-C1; получение опухолевых клеточных линий, экспрессирующих красный флуоресцирующий белок DsRed2, характеристика полученных линий; переклонирование плазмиды PQE-DsRed2 в плазмиду DsRed2; сборка и отладка экспериментального стенда ФВФП; завершение разработки программы для сбора данных и автоматизированного управления; проведение модельных экспериментов на ФВФП установке; анализ возможностей реконструкции распределения флуорофора в одиночном образовании в плоском биообъекте.
Развернуть
3
01.01.2006 - 30.06.2006
В ходе выполнения 3-го этапа НИР созданы экспериментальные опухолевые линии, экспрессирующих красный флуоресцирующих белок DsRed2. Произведена трансфекция клеток трех клнточных линий меланом, трансфицированные клетки были подвергнуты селекции и клонированы. Получен клон клеточной линии Mel-P, экспрессирующий DsRed2 ведется изучение его свойств. Проведена оптимизация механической части ФВФП установки, в несколько раз увеличена скорость сканирования и снижены шумы, обусловленные движением механических частей. Исследованы спектральные характеристики автофлуоресценции и флуоресценции белка DsRed2 при прохождении через слой биоткани различной толщины. Разработана программа трехмерной реконструкции концентрации флуорофора, программа апробирована на данных, полученных при сканировании модельной среды. Осуществлены подготовительные работы для проведения экспериментов методом ФВФП на иммунодефицитных бестимусных мышах линии NUDE.
Развернуть
4
01.07.2006 - 31.10.2006
В ходе проведения НИР при помощи плазмид, кодирующих красные флуоресцирующие белки: pDsRed-Express-C1 и pTurbo-RFP-C были трансфицированы клетки меланом Mel-P, Mel-Kor, а также клетки HEK-293 и рака толстой кишки РТК-7. При характеристике полученных клеточных линий методом флуоресцентной микроскопии и проточной цитофлуорометрии было показано, что уровень флуоресценции трансфицированных клеток при 585 нм значительно превышает уровень флуоресценции исходных нетрансфицированных клеток. Создан опытный образец флуоресцентного томографа на волнах фотонной плотности (ФВФП) для работ в области экспериментальной медицины и проведена его апробация на модельных сильнорассеивающих средах и экспериментальных животных. Основные конструктивные, технологические и технико-эксплуатационные характеристики: область сканирования 7х10 сантиметров, длина волны зондирующего излучения 532 нм, частота модуляции лазерного излучения 1 кГц, мощность излучения 10-20 мВт на объекте, чувствительностью 0.15 нВт в области спектра флуоресценции и 50 нВт на длине волны возбуждения флуорофора, установка автоматизирована и управляется компьютером. Установка включает в себя алгоритм 3-х мерного восстановления флуоресцирующей опухоли с указанным разрешением. Разрешение по поперечным координатам составляет порядка 1 мм, а по глубине 1.5-3 мм в зависимости от глубины расположения опухоли.
Осуществлена апробация метода ФВФП на иммунодефицитных бестимусных мышах линии NUDE in vivo после перевивки флуоресцирующих клеточных линий человека различных концентраций. Результаты экспериментов показали возможность детектирования до 50000 клеток HEK-293, трансфицированных DsRed-Express и Turbo-RFP при подкожном введении экспериментальным животным и в нескольких временных точках после инокуляции. Показаны возможности метода ФВФП для мониторинговых исследований, проводимых на мелких лабораторных животных. Томографический комплекс на основе ФВФП с 3-х мерным алгоритмом реконструкции моделей опухолей человека, экспрессирующих флуоресцирующие белки, позволит проводить прижизненную молекулярную визуализацию нормальных и патологических процессов в организмах модельных животных, выявлять потенциальные молекулярные мишени для лекарственной терапии и проводить скрининг новых лекарственных препаратов. Такой подход может быть использован в фармацевтической промышленности для повышения эффективности оценки новых терапевтических способов лечения. В результате качественно изменятся возможности исследования новых фармацевтических препаратов, в десятки раз сократится время их разработки и коммерческого внедрения.
Развернуть

Программа

Программа "Исследования и разработки по приоритетным направлениям развития науки и техники" на 2002-2006 годы

Программное мероприятие

1.3 Прикладные разработки в рамках системы приоритетных направлений
Продолжительность работ
2011 - 2012, 21 мес.
Бюджетные средства
10,6 млн
Организация
ИПФ РАН
профинансировано
Продолжительность работ
2008 - 2009, 17 мес.
Бюджетные средства
7,8 млн
Организация
ИБФ СО РАН
профинансировано
Тема
Разработка методов прижизненного мониторинга молекулярных процессов в живых организмах на основе принципов флуоресцентной томографии
Продолжительность работ
2005 - 2006, 23 мес.
Бюджетные средства
10 млн
Количество заявок
3
Тема
Разработка методов для молекулярного in vivo имиджинга внутриклеточных процессов.
Продолжительность работ
2011 - 2012, 21 мес.
Бюджетные средства
60 млн
Количество заявок
7
Тема
Биолюминесцентные методы визуализации in vivo молекулярных процессов в клетках и целых организмах.
Продолжительность работ
2008 - 2009, 17 мес.
Бюджетные средства
7,8 млн
Количество заявок
1
Тема
Доклинические исследования лекарственного средства, предназначенного для долгосрочного мониторинга патологических изменений опорно-двигательного аппарата методом позитронно-эмиссионной томографии на основе циркония-89
Продолжительность работ
2017 - 2019, 29 мес.
Бюджетные средства
33 млн
Количество заявок
0
Тема
Доклинические исследования лекарственного средства, предназначенного для долгосрочного мониторинга патологических изменений опорно-двигательного аппарата методом позитронно-эмиссионной томографии на основе циркония-89
Продолжительность работ
2017 - 2019, 26 мес.
Бюджетные средства
33 млн
Количество заявок
3