GC-01. Разработка методов модификации нано- и микроносителей для in vitro и in vivo визуализации
Дарья Р. Ахметова1, Тимофей Е. Карпов1, Алиса С. Постовалова1, Альберт Р. Муслимов2, Александр С. Тимин1, Михаил В. Зюзин3
1 Санкт-Петербургский политехнический университет Петра Великого, Санкт-Петербург, Россия
2 Первый Санкт-Петербургский государственный медицинский университет им. И. П. Павлова, Санкт-Петербург, Россия
3 Национальный исследовательский университет ИТМО, Санкт-Петербург, Россия
Резюме
Наночастицы имеют множество преимуществ при их использовании для различных видов визуализации. Данные носителей лекарственных препаратов предполагают широкий спектр возможностей при выборе материалов и легко подвергаются различным видам поверхностных модификаций. Именно поэтому в настоящее время существует большой интерес к данной сфере и разработано множество органических и неорганических наносистем, которые обеспечивают сигнал визуализации, направленность и корректировку фармакокинетики частиц. Несмотря на широкий спектр исследований сочетаний различных видов наночастиц с флуоресцентными красителями и их широкое использование во многих видах исследований, необходимость использования новых технологий и появление усложненных по своей структуре частиц ставит ограничения уже отработанным рабочим протоколам. Целью данного проекта является разработка методов модификации нано- и микроносителей флуоресцентными красителями для in vitro и in vivo визуализации.
Материалы и методы
В работе были исследованы частицы микронных и субмикронных размеров, в качестве матрицы многослойной структуры которых были использованы ядра CaCO3 для полимерных микрочастиц с оболочкой Polyarginine/Dextran sulfate и ядра SiO2 с металлической оболочкой TiO2 в качестве наночастиц. Модификация была произведена методом послойного нанесения полиэлектролитов, адсорбция слоев была доказана измерением изменения ζ-потенциалов. Для оптимизации методик флуоресцентной визуализации были исследованы оптические свойства красителей Cyanine5, Cyanine7 и Rhodamine 800. Для модификации частиц флуоресцентными агентами данные красители были включены в структуру носителей на этапе образования матрицы нано- и микрочастиц. Эффективность разработанных протоколов для мечения носителей флуоресцентными агентами была проверена с помощью методов конфокальной сканирующей лазерной микроскопии (КСЛМ) и биолюминографического исследования.
Результаты
По результатам анализа методами КСЛМ и биолюминографического исследования было доказано, что разработанные протоколы флуоресцентного мечения нано- и микроносителей продемонстрировали свою эффективность для предотвращения высвобождения флуоресцентной метке из структуры носителей. Экспериментальные данные показали, что флуоресцентная метка Cyanine5 является наиболее эффективной благодаря высокой интенсивности излучения и длительности сохранения флуоресцентных свойств.
Выводы
По результатам исследования были получены и экспериментально апробированы методы модификации нано- и микрочастиц флуоресцентными агентами для проведения in vitro и in vivo визуализации.
Благодарности
Работа выполнена при поддержке ФГБУ «НМИЦ им. В. А. Алмазова» Минздрава России.
Ключевые слова
Нанобиотехнологии, полимерные микрочастицы, наночастицы диоксида кремния, модификация, флуоресцентная визуализация.
