+7 (3822) 609-826
ДТ "Кванториум Псков"
Магнитные наночастицы для адресной доставки лекарств
За основу проекта брались уже существующие методы получения наночастиц магнетита, проводился анализ получаемых частиц при изменениях в параметрах пропорций химических реагентов, временных промежутков реакций
Команда
- Цветков АлександрНаставник команды
- Малова ЗояСпециалистка по химическому синтезу
- Ануфриева АнастасияАналитик данных
Проблематика
При лечении химиотерапией (медикаментозное воздействие на злокачественную опухоль) лекарственные средства действуют и на здоровые клетки, что приводит к появлению негативных побочных процессов, таких как снижение иммунитета и выпадение волос
При лечении химиотерапией (медикаментозное воздействие на злокачественную опухоль) лекарственные средства действуют и на здоровые клетки, что приводит к появлению негативных побочных процессов, таких как снижение иммунитета и выпадение волос
Актуальность
Одним из направлений, определенных в Стратегии научно-технологического развития Российской Федерации (утверждена Указом Президента Российской Федерации от 1 декабря 2016 г. № 642 «О Стратегии научно-технологического развития Российской Федерации»), является переход к персонализированной медицине, высокотехнологичному здравоохранению и технологиям здоровьесбережения, в том числе за счет рационального применения лекарственных препаратов (прежде всего антибактериальных).
В 2021 году от недоброкачественных опухолей в России умерло почти 292 тысячи человек: 155 тысяч мужчин и 137 тысяч женщин. По данным онкологов НИИ им. Герцена, 20,3% пациентов умирают в течение года после того, как им поставили диагноз «злокачественное новообразование». Новые варианты персонализированного лечения помогут более эффективно бороться с онкологическими заболеваниями.
В 2021 году от недоброкачественных опухолей в России умерло почти 292 тысячи человек: 155 тысяч мужчин и 137 тысяч женщин. По данным онкологов НИИ им. Герцена, 20,3% пациентов умирают в течение года после того, как им поставили диагноз «злокачественное новообразование». Новые варианты персонализированного лечения помогут более эффективно бороться с онкологическими заболеваниями.
Аналоги
Рассмотрены варианты доставки лекарственных препаратов к больным клеткам/органам
Применение пегилированного липосомального доксорубицина позволяет достичь сопоставимой эффективности, но с уменьшенной токсичностью
Использование таких наночастиц в медицине может не только эффективно доставлять биологически активные молекулы сквозь различные барьеры организма, которые они не способны преодолевать самостоятельно (кожный, гематоэнцефалический), но и существенно изменять характер действия препарата
Конкурентными преимуществом магнитных наночастиц является наличие магнитного момента и относительная безопасность ряда магнитных материалов, например, – оксидов железа
Цель и задачи
Создать магнитные наночастицы, которые способны адресно доставлять заданные препараты в ткани и клетки организма
- Реакция соосажденияFeSO4 и FeCl3 смешиваются в подкисленном растворе. После добавления аммиака при перемешивании образуются наночастицы магнетита Fe3O4.1
- Сепарация частицДалее необходимо провести магнитную сепарацию частиц, затем их промывку дистиллированной водой. Сушить в течение суток.2
- Модификация олеиновой кислотойМодификация помогает контролировать размер частиц, предотвращать их агрегацию, достигать биосовместимости, повышать липофильность и стабильность. МНЧ становятся гидрофобными.3
- СушкаПосле модификации частицы нужно промыть несколько раз изопропиловым спиртом и сушить в течение нескольких часов при температуре 60 градусов.4
- СтабилизацияДля некоторых дальнейших исследований модифицицированные МНЧ взвешивают в изопропиловом спирте.5
- Исследование свойствОпределение диапазона размеров частиц, доказательство наличия химической связи между МНЧ и молекулами олеиновой кислоты, гидрофобности.6
Магнитная сепарация
Промываем наночастицы от непрореагировавшего вещества
Стейкхолдеры и заказчики
Те, кто заинтересован в реализации проекта
- Медицинские учреждения
- Научно-исследовательские центры
- Фармацевтические компании
Этапы выполнения проекта
1
Получение
Основные реакции. 2 метода
2
Модификация
Реакция с олеиновой кислотой
3
Исследование (мы на этом этапе)
Изучение свойств и выявление зависимостей от условий протекания реакций
4
Продвижение
Доработка, улучшение и продвижение проекта
Экономика проекта
Рассчёт стоимости прототипа (2г) магнитных наночастиц
FeCl3×6H2O 1.3г - 3,38 руб
FeSO4×7H2O 1.1г - 0.77 руб
H2SO4 2мл - 0.2 руб
NH3×H2O (25%) 4мл - 0.4 руб
Спирт изопропиловый ~200мл - 54.6 руб
Олеиновая кислота 0.6 мл - 0.6 руб
Вода дистиллированная 1л - 60 руб
Итого: 119.95 рублей
Оборудование:
Мешалка магнитная х1
Лабораторные стаканы х2
Чашки петри х2
Ультразвуковая мойка х1
Автоматические дозаторы на 1000 и 100 мкл
Сушильный шкаф х1
Магнит х1
Всё оборудование, а также расходные материалы (реактивы, перчатки, салфетки, бумажные индикаторы) были предоставлены лабораторией наноквантума
FeCl3×6H2O 1.3г - 3,38 руб
FeSO4×7H2O 1.1г - 0.77 руб
H2SO4 2мл - 0.2 руб
NH3×H2O (25%) 4мл - 0.4 руб
Спирт изопропиловый ~200мл - 54.6 руб
Олеиновая кислота 0.6 мл - 0.6 руб
Вода дистиллированная 1л - 60 руб
Итого: 119.95 рублей
Оборудование:
Мешалка магнитная х1
Лабораторные стаканы х2
Чашки петри х2
Ультразвуковая мойка х1
Автоматические дозаторы на 1000 и 100 мкл
Сушильный шкаф х1
Магнит х1
Всё оборудование, а также расходные материалы (реактивы, перчатки, салфетки, бумажные индикаторы) были предоставлены лабораторией наноквантума
Результаты проекта
- Нами уже получены и модифицированы наночастицы Fe3O4. На данном этапе мы изучаем свойства полученных частиц и пытаемся улучшить технологии их получения и модификации, меняя условия проведения реакций. Например, частицы были модифицированы олеиновой кислотой, благодаря чему мы добились таких свойств как гидрофобность, липофильность, биосовместимость и стабильность
Перспективы дальнейшей работы
Проведение исследования на анализаторе размера частиц и/или ИК-спектрометре для определения точного размера частиц
Рабочие материалы по проекту
Перейдя по ссылке, вы увидите более подробные рабочие материалы проекта
Понравился проект? Напишите нам
Виктория Зарецкая
заместитель директора по проектному управлению ДТ "Кванториум Псков"
Telegram: @zaretske