Raziskave

Nanoteranostiki na osnovi magnetno odzivnih materialov

Šifra:

J1-7302

Obdobje:

01. januar 2016 - 31. december 2018

Obseg:

1,63 FTE

Vodja:

Petra Kocbek

Veda:

1.09 Naravoslovje/Farmacija

Opis:

Dandanes predstavljajo rakava obolenja velik izziv v zdravstvu, saj vsako leto za to boleznijo v Evropi zboli 3 milijone ljudi. Razpoložljiva zdravila in terapevtski pristopi so le omejeno učinkoviti in pogosto povezani z resnimi neželenimi stranskimi učinki, ki so posledica nespecifičnega porazdeljevanja učinkovin, kar lahko preprečimo ali omejimo z njihovim vgrajevanjem v napredne dostavne sisteme. Poleg učinkovitega zdravljenja bolezni je dandanes vse večji poudarek na razvoju novih metod, ki bi omogočale zgodnje odkrivanje bolezenskih sprememb tj. razvoj učinkovite diagnostike. Tako so na področju zdravljenja raka danes zelo aktualne raziskave teranostikov. To so sistemi, ki so sestavljeni iz diagnostične (npr. nanodelci železovega oksida) in terapevtske komponente (zdravilna učinkovina) ter omogočajo sočasno zdravljenje (terapijo) in diagnosticiranje oz. spremljanje bolezni. Običajno razvoj takšnih sistemov zahteva uporabo sodobnih nanotehnoloških pristopov. V literaturi najdemo številne primere nanoteranostikov, kjer je dostavni sistem za učinkovino polimerne narave, znani pa so tudi nanoteranostiki na osnovi anorganskih materialov, kot so porozne strukture amorfnega silicijevega dioksida (silike). Takšni sistemi so kemijsko in termično stabilni, biokompatibilni in omogočajo nadzorovano sproščanje vgrajenih učinkovin, zato so zelo zanimivi na področju dostave učinkovin. Osnovni cilj projekta je s sintezo specifičnih znanj in dognanj s področja materialov in farmacevtske nanotehnologije razviti platformo za pripravo naprednih nanoteranostikov za uporabo v terapiji rakavih obolenj. Izhajali bomo iz superparamagnetnih nanodelcev železovega oksida. Ker pa so le-ti v gradientu magnetnega polja praktično neodzivni, bomo pripravili skupke superparamagnetnih nanodelcev (SSN), ki so zaradi večjega volumna magnetne faze magnetno odzivni ter v optimalnih magnetnih poljih tvorijo različne nanostrukture, ki imajo velik potencial za pripravo inovativnih magnetno odzivnih nanomaterialov. SSN omogočajo poleg magnetne vodljivosti tudi vizualizacijo sistema z magnetnim resonančnim slikanjem, saj so superparamagnetni nanodelci dobro kontrastno sredstvo. SSN bomo v prisotnosti magnetnega polja uredili v verigam podobne strukture in jih fiksirali v ogrodje iz silike ter tako pripravili inovativen multifunkcionalen nanomaterial – magnetne nanoverige (MNV). Velik izziv bo predstavljal razvoj metode za pripravo ločenega prostora oziroma rezervoarja znotraj MNV, ki bo namenjen vgrajevanju zdravilne učinkovine. Priprava podobnih votlih MNV kot dostavnih sistemov za učinkovine do danes še ni bila opisana v znanstveni literaturi. Prav tako bo inovativno vgrajevanje modelne učinkovine in modifikacija površine z modelno učinkovino napolnjenih MNV s ciljem doseči nadzorovano sproščanje. Razvoj nanoteranostika na osnovi magnetno odzivnih nanomaterialov bo temeljil na naslednjih delovnih sklopih (DS): DS1. Razvoj postopka izdelave MNV DS2. Priprava nanoteranostika na osnovi MNV DS3. Fizikalno-kemijsko in tehnološko vrednotenje MNV DS4. Biološko vrednotenje MNV in vitro Rezultat projekta bodo nova znanja s področja sinteze in vrednotenja novih magnetno odzivnih nanostruktur ter poznavanja in načrtovanja njihovih lastnosti za uporabo v biomedicini. Hkrati pa bo pomemben rezultat projekta tudi razumevanje interakcij med MNV in celicami ter celični odziv nanje, kar je pomembno z vidika zagotavljanja varnosti nanometerialov. Pričakujemo, da bo predstavljen koncept izhodišče za nadaljnji razvoj nanoteranostikov na osnovi MNV, ki bodo pomenili pomemben klinični in znanstveni preboj na področju terapije in diagnostike rakavih obolenj.

Faze:

https://cris.cobiss.net/ecris/si/sl/project/9911

Bibliografske reference, ki izhajajo neposredno iz izvajanja projekta:

https://cris.cobiss.net/ecris/si/sl/project/9911

Financira:

Raziskovalni projekti so (so)financirani s strani Javne agencije za raziskovalno dejavnost.

Nazaj

Spremenjeno: 14. junij 2016