|
ИСТИНА |
Войти в систему Регистрация |
Интеллектуальная Система Тематического Исследования НАукометрических данных |
||
Разработка новых сенсорных платформ для анализа клетокНИР
Development of new sensor based platforms for cell analysis
- Руководитель НИР: Буряк А.К.
- Ответственные исполнители: Замилацков И.А., Тюрин В.С.
- Участники НИР: Беляев Е.С., Карнаева А.Е., Кожемякин Г.Л., Матюшин Д.Д., Федорова Е.С., Хесина З.Б., Шкирдова А.О.
- Подразделение: Лаборатория физико-химических основ хроматографии и хромато-масс-спектрометрии
- Срок исполнения: 23 сентября 2021 г. - 31 декабря 2021 г.
- Номер договора (контракта, соглашения): 075-15-2021-983
- Номер ЦИТИС: 121121400410-5
- Тип: Фундаментальная
- Приоритетное направление научных исследований: другое
- Приоритеты и перспективы НТР Российской Федерации согласно Стратегии НТР РФ: переход к высокотехнологичному здравоохранению и технологиям здоровьесбережения
- ПН России: Науки о жизни
- Направление технологического прорыва России: Медицинские технологии и лекарственные средства
- Критическая технология России: Биомедицинские и ветеринарные технологии
-
Рубрики ГРНТИ:
- 29.31.23 Люминесценция
- 29.31.26 Спектроскопические методы и методики
- 29.31.27 Взаимодействие оптического излучения с веществом
- 31.15.29 Фотохимия. Лазерохимия
- 31.21.27 Гетероциклические соединения
- 31.23.41 Порфирины, хлорофиллы и другие природные пигменты
-
Ключевые слова:
диагностическая платформа, оптический сенсор, клеточная диагностика, порфирины
optical sensor, porphyrins, diagnostic platform, cellular diagnostics -
Описание:
Создание новых диагностических платформ на основе сенсорного анализа клеточной среды
-
Abstract:
Creation of new diagnostic platforms based on sensory analysis of the cellular environment
-
Планируемые результаты:
Будет осуществлен дизайн оптимальной структуры сенсорных молекул, обладающих требуемыми свойствами для применения в оптической клеточной диагностике. Будут разработаны методы синтеза сенсорных молекул на основе порфиринов. Будут получены новые индикаторные красители. Будут получены данные о фотофизических свойствах полученных новых индикаторных красителей: параметры электронных спектров поглощения и фотолюминесценции. Будут сконструированы диагностические платформы на основе наиболее перспективных индикаторных красителей.
-
Научный задел:
К настоящему времени коллектив имеет в своём активе обширные разработки различной степени завершённости по новым оригинальным методам синтеза и исследования структур и свойств порфириновых соединений. В частности, получены различные мезо-замещенные производные порфиринов и хлоринов, порфирины с аннулированными циклами. Разработаны методики получения ранее недоступных копрохлоринов, при помощи реакции восстановления по Берчу. Сотрудники коллектива имеют ряд оригинальных разработок, связанных с региоселективной модификацией производных порфиринов и хлоринов с улучшенными фотофизическими характеристиками. Накоплен большой опыт исследования структурных, фотофизических и физико-химических свойств порфиринов, хлоринов и родственных соединений. В области обработки химической информации созданы эффективные компьютерные алгоритмы с использованием машинного самообучения. Подобные алгоритмы необходимы для поиска оптимальных структур сенсоров в базах данных красителей. Огромный опыт у коллектива также и в хроматографическом и масс-спектральном анализе продуктов реакций. Иностранный партнер – коллектив профессора Д. Папковского получил ряд практически ценных результатов в исследованиях роли кислорода в биологических системах, клеточного метаболизма и гипоксии, разработке сенсоров и методик измерения кислорода на основе фосфоресценции, новые области применения оптического зондирования кислорода и его визуализации для применение в диагностике заболеваний в онкологии, неврологии, а также в исследованиях стволовых клеток. Таким образом, участники коллектива обладают обширным совместным опытом по синтезу, модификациям и исследованию разнообразных производных тетрапиррольных соединений в качестве сенсоров.
-
Основные результаты:
Разработанные высокоэффективные диагностические платформы для клеточной диагностики, обладающие перспективами коммерциализации, связанными с их внедрением в медицинскую диагностику.
- Добавил в систему: Тюрин Владимир Сергеевич
Источник финансирования НИР
| Контракт с гос. корпорациями, министерствами и ведомствами, кроме ФЦП, Программа двух– и многостороннего научно–технологического взаимодействия |
Этапы НИР
| # | Сроки | Название |
| 1 | 23 сентября 2021 г.-31 декабря 2021 г. | Разработка новых сенсорных платформ для анализа клеток |
| Результаты этапа: Разработана усовершенствованная мультимодальная аналитическая система для определения кислотности и содержания кислорода в живых клетках методом оптохимического зондирования. Ключевым элементом системы являются новые сенсорные красители, структура которых была разработана с целью максимального соответствия предъявляемым требованиям. Требуемые красители были синтезированы на основе порфиринов, имеющих функциональные заместители, в частности, имино-группу. Используя полученные красители, которые были введены в полимерные матрицы на основе поливинилхлорида и других полимеров, были сконструированы диагностические системы, оптические свойства которых (спектр поглощения в видимой области, фосфоресценция) зависели от кислотности среды и содержания в ней кислорода. Были установлены зависимости спектрального отклика красителей от pH, а также интенсивности и времени жизни фосфоресценции от концентрации кислорода, что позволило определять эти целевые параметры оптическим путем. Для полученных сенсорных систем были определены структурно-функциональные взаимосвязи, которые позволили оптимизировать диагностику клеток. Проведенное сравнение разработанных систем с существующими платформами показали их эффективность и конкурентоспособность. Преимущество данных систем в том, что они полностью автономны и могут работать без калибровки, которая требуется для стандартно используемых систем. Разработанная новая сенсорная платформа демонстрирует потенциал для широкого практического использования в медицинской диагностике. Созданные системы существенно упрощают анализ внутреннего состояния клеток, позволяя оперативно диагностировать ряд социально значимых заболеваний организма. В использовании данных систем потенциально заинтересованы медицинские и биомедицинские исследовательские институты. Коммерциализация полученных результатов возможна путем патентования созданной диагностической платформы и продажи лицензии заинтересованным компаниям-производителям тест-систем клеточной диагностики. | ||
Прикрепленные к НИР результаты
Для прикрепления результата сначала выберете тип результата (статьи, книги, ...). После чего введите несколько символов в поле поиска прикрепляемого результата, затем выберете один из предложенных и нажмите кнопку "Добавить".