Регистрация / Вход
Прислать материал

Управление репродукцией и дифференцировкой клеток с помощью микро- и наногетерогенных матриксных сред в развитии естественных тканевых систем и искусственных имплантатов на основе коммитированных стволовых клеток.

Стадии проекта
Предложение принято
Конкурс завершен
Проект закончен
Проект
02.740.11.0292
Организация
ДВФУ
Руководитель работ
Анисимов Алим Петрович
Продолжительность работ
2009 - 2011, 23 мес.
Бюджетные средства
12 млн
Внебюджетные средства
2,7 млн

Информация отсутствует

Соисполнители

Организация
ННЦМБ ДВО РАН

Этапы проекта

1
07.07.2009 - 10.12.2009
Проведен патентный поиск по теме «Способы получения искусственного матрикса (матриц) для изготовления искусственных тканевых систем и имплантатов», показано, что исследуемая тематика является охраноспособной; Выявлены физико-химические условия, позволившие получать препараты индукторных матриксных биополимеров, получены их формы с ковалентно связанными флуоресцентными репортерами; Проведено апробирование трех видов модифицированных полисахаридных комплексов, пригодных для конструирования матриц, показано, что они ингибируют адгезию клеток и нарушают вступление культивируемых клеток на путь дифференцировки, но при этом не влияют на агрегацию клеток; Сконструированы праймеры, для выявления мРНК генов vasa, sox2 в препаратах тотальной РНК модельного объекта - улитки янтарки Succinea lauta методом ОТ-ПЦР, выявлена экспрессия этих генов, секвенированы их амплифицированные участки, продукт sox2 является перспективным маркером первичного нейрогенеза; Выяснено, что гемолимфа двустворчатого моллюска Anadara broughtoni содержит несколько обособленных клеточных типов, специализирующихся на различных адаптивных и защитных реакциях; Впервые исследовано половое размножение гидроидной медузы Bougainvillia superciliaris, установлены сроки гаметогенеза и этапов эмбрионального и личиночного развития, организация гонад и локализация половых клеток разной зрелости на основных этапах гаметогенеза, в составе секреторных клеток личинок обнаружен специфический компонент гликопротеиновой природы, являющийся фактором клеточной агрегации, который представляет существенный интерес для клеточных технологий; Показано, что разработанные матриксные материалы из белкового фибриллярного компонента (БФК-1), стимулирующие нейральную дифференцировку, могут быть рекомендованы для создания имплантатов нервной ткани, а матрицы на основе модифицированных полисахаридных компонентов (МПК-1, МПК-2, МПК-3) могут быть применены для подавления дифференцировки на начальных этапах культивирования нейральных стволовых клеток; Разработаны базовые принципы технологии изготовления матриксных материалов, исследованы принципы управления инжекторным нанесением компонентов матриц и разработана технология подготовки носителей для прецизионной печати микроструктурированных наногетерогенных подложек, разработанные композитные материалы рекомендованы для технологии создания имплантатов нервной ткани на основе коммитированных стволовых клеток и биополимерных конструкций; Проводились структурные клеточные исследования с использованием конфокального (лазерного сканирующего) микроскопа LSM 510 Meta (CarlZeiss); Осуществлялось инженерно-техническое обеспечение бокса для асептических манипуляций с культурами клеток; Осуществлялось разведение и содержание линий лабораторных животных (мышей и крыс) для получения культур стволовых клеток и проведения биоиспытаний материалов; Проводились водолазные работы и заготовка источников получения препаратов биополимеров; Проводилась инженерно-техническая модернизация вивария.
Развернуть
2
01.01.2010 - 30.06.2010
Проведены работы по химической модификации протео- и гликополимеров для разработки материалов, обеспечивающих необходимые свойства биоаккумуляции в отношении ряда минеральных и органических веществ, в частности получены гидрогели на основе оригинальных полимеров МПК-1 и МПК-2, описаны условия их оптимального формирования; Апробированы гликополимеры различного строения (в том числе с различной степенью этерификации) в качестве компонентов аморфного материала матриц, разработана схема получения композитного гидрогеля (на основе гликополимерного матрикса МПК-2 и специфических белковых компонентов), элимининирующего нейропатический болевой синдром; Проведен дополнительный скрининг сигнальных молекул и механизмов, запускающих дифференцировку клеток, в частности, получены низкомолекулярные продукты пектина цитрусовых, которые представляют интерес как потенциальные антипролиферативные агенты, ингибирующие сигнальные пути активации пролиферации, определены оптимальные условия для их фракционирования; Осуществлена разработка установки для изготовления матриц клеточно-биополимерных имплантатов, с точностью позиционирования многоканальной инжекторной головки равной 100 нм, также произведена пилотная разработка встроенного программного обеспечения на языке С; Проведены испытания гликополимеров различного строения (МПК-1, МПК-2, МПК-3, гелевых форм МПК-1 и МПК-2, а также композитного матрикса (КМ)) на культурах клеток; Проведен морфологический и молекулярный анализ клеток, экспонированных на различных компонентах матриц (низкомолекулярных углеводах, белке амассине и белковом фибриллярном компоненте), запускающих сигнальные пути регуляции репродукции и дифференцировки клеток; Проведены структурные клеточные исследования с использованием конфокальных (лазерных сканирующих) микроскопов; Осуществлялось инженерно-техническое обеспечение бокса для асептических манипуляций с культурами клеток; Идентифицированы молекулярные виды биополимеров методами молекулярного анализа; Проведены водолазные работы и экспедиционные работы по заготовке источников получения препаратов биополимеров (морских животных и растений).
Развернуть
3
01.07.2010 - 10.12.2010
Выделены, очищены и химически модифицированы сигнальные молекулы, запускающие различные каскады дифференцировки клеток (в частности, разработан метод получения препаратов внеклеточного матрикса сцифоидной медузы Aurelia aurita, получены и охарактеризованы препараты амассина – ольфактомединового белка морских беспозвоночных, прослежена динамика появления низкомолекулярных продуктов в реакциях ограниченного кислотного гидролиза пектинов цитрусовых); Разработана базовая часть технологии конструирования микро- и наногетерогенных матриц (в частности, отработан метод приготовления композитных наноструктурированных матриксных материалов, получены их опытные образцы, проведена реконструкция и дополнительное проектирование установки для изготовления микро- и наноструктурированных матриксных материалов, модернизирована схема программного обеспечения для управления установкой); Проведен анализ лабораторных образцов матриц, обладающих хемо- и механоиндуцирующими свойствами (в частности, показано, что тестируемые матрицы (А-01, А-10, А-50, БМ, БФК, НМП-01, НМП-10, НМП-100, МПК-1, МПК-2, МПК-3) обладают различными хемо- и механоиндуцирующими свойствами и оказывают разное воздействие на поведение, пролиферативные свойства и степень дифференцировки нейральных клеток среднего мозга и обонятельных луковиц эмбрионов крыс, исследована динамика адгезии клеток обонятельного эпителия и обонятельных луковиц крыс на исследуемые субстраты).
Развернуть
4
01.01.2011 - 31.03.2011
Апробирована технология конструирования имплантатов на основе разработанных новых видов наноматериалов (модифицированных биополимеров углеводной и белковой природы), структурно-функциональные свойства которых направляют дифференцировку клеток в заданном направлении. Разработана схема получения композитного имплантируемого материала и его применения в качестве имплантатов для реконструктивной терапии на модели острой травмы спинного мозга крыс, выявлены антинейропатический и нейрорепаративный эффекты разработанного композита. Апробирован процесс получения препарата олигосахаридной природы, регулирующего пролиферативные свойства клеток, который в перспективе может быть использован в качестве компонента биополимерно-клеточных имплантатов.
Проведены работы по апробированию разработанных матриц, установлению основных параметров их применения, тестированию на ряде клеточных культур и лабораторных животных, выявлению возможных недостатков.
Проведено исследование экспрессии генов важных сигнальных молекул, участвующих в управлении репродукцией и дифференцировкой клеток в нейральном, мезенхимном и интестинальном направлениях на различных модельных системах. В частности, сконструированы праймеры, в том числе вырожденные, для выявления мРНК генов vasa и sox2, которые показали свою эффективность. С помощью ОТ-ПЦР выявлена экспрессия данных генов (vasa и sox2) в гонадах и в нервной ткани улиток янтарок (Succinea lauta). Амплифицированные участки генов vasa и sox2 были секвенированы, анализ полученных последовательностей подтвердил достоверность их идентификации.
Развернуть
5
01.04.2011 - 30.06.2011
1 . Проведение дополнительных патентных
исследований и составление перечня результатов
интеллектуальной собственности.
2. Выполнение обобщающего анализа результатов
НИР и проведение заключительных испытаний
технологии конструирования микро-и
наногетерогенных матриц, составление
лабораторного регламента опытного изготовления
матриц.
3. Проведение заключительных испытаний
лабораторных образцов матриц, составление
регламента их применения.
4. Произведение технико-экономической оценки
полученных результатов.
5. Разработка проекта ТЗ на ОКР/ОТР.
6. Разработка программы внедрения НИР в
образовательный процесс.
7. Исследования матриц методом конфокальной
(лазерной сканирующей) микроскопии.
8. Исследования матриц трансмиссионной
сканирующей и эмиссионной сканирующей
электронной микроскопии высокого разрешения,
атомно-силовой микроскопии и другими методами
структурных исследовании.
Развернуть

Программа

Программа "Научные и научно-педагогические кадры инновационной России" на 2009 - 2013 годы

Программное мероприятие

1.1 Проведение научных исследований коллективами научно-образовательных центров
Продолжительность работ
2013, 6 мес.
Бюджетные средства
5 млн
Организация
ИОГен РАН
профинансировано
Продолжительность работ
2005 - 2006, 13 мес.
Бюджетные средства
7,5 млн
Организация
ИНЦ РАН
профинансировано
Тема
Разработка методов получения и направленной дифференцировки резидентных стволовых или индуцированных плюрипотентных клеток.
Продолжительность работ
2011 - 2012, 21 мес.
Бюджетные средства
18 млн
Количество заявок
9
Тема
Метод восстановления эпителиально-мезенхимальных дефектов с помощью стволовых клеток
Продолжительность работ
2005 - 2006, 23 мес.
Бюджетные средства
7,5 млн
Количество заявок
5
Тема
Разработка способов направленной нейрональной дифференцировки эмбриональных стволовых клеток (ЭСК) человека, исключающих клетки с генетическими изменениями и/или туморогенным потенциалом.
Продолжительность работ
2008 - 2009, 17 мес.
Бюджетные средства
7,8 млн
Количество заявок
3
Тема
Разработка способов культивирования и направленной кардиомиоцитарной дифференцировки эндометриальных стволовых клеток с целью их применения в заместительной терапии.
Продолжительность работ
2009 - 2010, 17 мес.
Бюджетные средства
7 млн
Количество заявок
2
Тема
Разработка метода управления нейральной дифференцировкой стромальных клеток жировой ткани.
Продолжительность работ
2008 - 2009, 17 мес.
Бюджетные средства
7,8 млн
Количество заявок
3