Разработка многофункциональной платформы СИМП-СЭХМ-ГКР для фенотипирования раковых клеток
| Название НИОКТР | Разработка многофункциональной платформы СИМП-СЭХМ-ГКР для фенотипирования раковых клеток |
|---|---|
| Аннотация | Современные подходы к лечению онкологических заболеваний требуют создания инновационных платформ для глубокого понимания механизмов взаимодействия лекарственных препаратов с биологическими системами. Одной из актуальных задач является оценка накопления противоопухолевых лекарственных препаратов внутри опухоли в различных биологических систем, включая как единичные клетки, так и живой организм в целом. По результатам выполнения предыдущего проекта создана новейшая приборная база на основе сканирующей ион-проводящей микроскопии и спектроскопии гигантского комбинационного рассеяния света (СИПМ-SERS(ГКР)) для изучения функциональных свойств клеток в частности впервые были получены результаты, демонстрирующие накопление противоопухолевого препарата доцетакселя, влияющего на цитоскелет, во внутриклеточной среде клеток нейробластомы SH-SY5Y и показана связь с механическими свойствами клетки с помощью метода СИПМ. Ключевой разработкой стала система на основе нанокапилляра, модифицированного серебром, который одновременно выступал в качестве рабочей части в СИПМ и TERS-активным зондом. С помощью разработанной системы возможно было проводить одновременное топографическое и механическое картирование живых клеток с использованием СИПМ в сочетании с ГКР-спектроскопией с целью получения информации о химическом составе как на поверхности, так и внутри клетки. Были разработаны методики формирования массива серебряных наночастиц на поверхности нанокапилляра, обеспечивающие высокую воспроизводимость получаемых сигналов. Впервые была показана возможность локального определения молекулярного состава отдельных компартментов клетки, включая ядро и цитоплазму, с использованием ГКР-активных нанокапилляров. Результаты предыдущего проекта подтвердили успешное применение ГКР-нанокапилляров для коррелятивного изучения топографии, локальных механических свойств и регистрации ГКР-сигнала от аналита во внутриклеточном пространстве, демонстрируя перспективность данных подходов для исследований и разработки новых противоопухолевых терапий. В рамках Проекта 2025 планируется разработка и внедрение уникальных методов, позволяющих проводить качественный и количественный анализ накопления противоопухолевых препаратов на уровне не только единичных живых клеток, но и расширить исследования до трехмерных опухолевых сфероидов, а также внутри опухолей мышей in vivo. Включение 3D опухолевых сфероидов в эксперименты позволит моделировать условия, максимально приближенные к реальной микросреде опухоли, для оценки распределения и эффективности противоопухолевых препаратов. На втором этапе проекта планируется масштабирование подходов на животных моделях, что станет значительным шагом к практическому применению полученных результатов. Проект будет направлен на доработку ГКР-активных нанокапилляров с улучшенными адгезионными свойствами для проведения высокоточных измерений в живых клетках и тканях с последующей оценкой корреляции механических свойств клеток и с накоплением противоопухолевых препаратов. Для этого будет решен ряд задач по усовершенствованию покрытия поверхности нанокапилляра наночастицами из плазмонных металлов, обладающих высокой адгезией к поверхности. Для этого на наноуровне с помощью атомно-силовой микроскопии (АСМ) будет охарактеризована адгезия этих наночастиц на промежуточный металлический слой на модельной поверхности нанокапилляра. Также в проекте будут разработаны методы автоматического анализа ГКР-спектров, полученных при контакте нанокапилляра с исследуемой областью клетки, основанные на применении машинного обучения, которые позволят значительно сократить время анализа данных. |
| Доступ к ОКОГУ исполнителя | False |
| Количество связанных РИД | 0 |
| Количество завершенных ИКРБС | 0 |
| Сумма бюджета | 14000.0 |
| Дата начала | 2025-06-10 |
| Дата окончания | 2026-12-31 |
| Номер контракта | 22-19-00824-П |
| Дата контракта | 2025-06-10 |
| Количество отчетов | 2 |
| УДК | 681.2-027.31 |
| Количество просмотров | 4 |
| Руководитель работы | Пархоменко Юрий Николаевич |
| Руководитель организации | Босова Елена Владимировна |
| Исполнитель | ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ АВТОНОМНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ "НАЦИОНАЛЬНЫЙ ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ "МИСИС" |
| Заказчик | Российский научный фонд |
| Федеральная программа | — |
| Госпрограмма | — |
| Основание НИОКТР | Грант |
| Последний статус | 2025-06-19 16:28:19 UTC, 2025-06-19 16:28:19 UTC |
| ОКПД | Услуги в области медицины прочие, не включенные в другие группировки |
| Отраслевой сегмент | — |
| Минздрав | — |
| Межгосударственная целевая программа | — |
| Ключевые слова | сканирующая ион-проводящая микроскопия; нанокапилляр; электрохимическая микроскопия; TERS; Романовская спектроскопия; визуализация живых клеток; фенотипирование раковых клеток |
| Соисполнители | — |
| Типы НИОКТР | Фундаментальное исследование |
| Приоритетные направления | — |
| Критические технологии | — |
| Рубрикатор | 59.14.02 - Общие проблемы |
| OECD | — |
| OESR | Электротехника и электроника |
| Приоритеты научно-технического развития | в) переход к персонализированной, предиктивной и профилактической медицине, высокотехнологичному здравоохранению и технологиям здоровьесбережения, в том числе за счет рационального применения лекарственных препаратов (прежде всего антибактериальных) и использования генетических данных и технологий; |
| Регистрационные номера | — |