Projekti / Programi
Razvoj in in vitro karakterizacija multimodalnih magnetnih nanodelcev za dostavo učinkovin in označevanje celic
Koda |
Veda |
Področje |
Podpodročje |
2.04.00 |
Tehnika |
Materiali |
|
Koda |
Veda |
Področje |
T150 |
Tehnološke vede |
Tehnologija materialov |
Koda |
Veda |
Področje |
2.10 |
Tehniške in tehnološke vede |
Nanotehnologija |
magnetni nanodelci, dostava učinkovin, označevanje celic, nanotoksičnost, in vitro
Raziskovalci (16)
Organizacije (3)
Povzetek
V zadnjih desetletjih so se kot nov dostavni sistem pojavili tudi nanodelci (ND). Magnetni ND (MND) so še posebej zanimivi zaradi svojih multimodalnih lastnosti, saj njihove možnosti kontrolirane dostave učinkovin lahko kombiniramo z možnostjo vizualizacije.
Kljub temu pa razvoj ustreznih nanodelcev kot nosilnih sistemov za dostavo učinkovin predstavlja velik izziv: ND morajo biti biokompatibilni instabilni v fizioloških razmerah, omogočati morajo učinkovito vezavo učinkovin ter specifično internalizacijo v celice kot tudi sproščanje same učinkovine, zaželjeno pa je tudi, da imajo možnost vizualizacije. Toksičnost nanodelcev za označevanje in vizualizacijo mora biti minimalna oziroma specifična v primeru dostave učinkovin za zdravljenje raka.
Dosedanje znanje sinteze in funcionalizacije magnetnih nanodelcev bomo nadgradili ter se osredotočili se na razvoj magnetnih nanodelcev, primernih za lokalno dostavo učinkovin ter na ND za označevanje celic. Protokoli za specifično funkcionalizacijo ND skupaj s protokoli za kvantifikacijo in vizualizacijo interakcij med ND ter celicami ali subceličnimi strukturami bodo tudi odprli nove možnosti na področjih nanotoksikologije in dostave učinkovin, saj bo boljše razumevanje prehajanja ND preko barier, endocitoznih poti in znotrajcelične usode nanodelcev olajšalo nadaljnji razvoj novih tipov nanodelcev za specifično aplikacijo.
Pomemben prispevek projekta je tudi analiza dolgoročne nanotoksičnosti nanodelcev, ki je ključna za prenos ND v aplikacije. Razvili bomo protokole za ovrednotenje dolgoročne toksičnosti na biomimetičnih in vitro modelih ter pridobili nova znanja o interakcijah in vplivu industrijsko in biomedicinsko zanimivih nanodelcev na celice. Mehanizme njihovega vpliva bomo preučili preko spremljanja neposredne toksičnosti nanodelcev kot tudi z analizo sprememb proliferacije celic, nastanka reaktivnih kisikovih zvrsti in aktivaciji imunskega sistema.
Tesno sodelovanje s številnimi partnerji nam bo omogočilo pridobivanje in integracijo novega znanja na področju interakcij ND, njihove toksičnosti in z njo povezanih mehanizmov kot tudi pri prenosu pridobljenega znanja v biotehnološke aplikacije in klinično okolje.
Pomen za razvoj znanosti
Osredotočili smo se na razvoj magnetnih ND, primernih za lokalno dostavo učinkovin ter na ND za označevanje celic. Protokoli za specifično funkcionalizacijo ND skupaj s protokoli za kvantifikacijo in vizualizacijo interakcij med ND ter celicami ali subceličnimi strukturami bodo tudi odprli nove možnosti na področjih nanotoksikologije in dostave učinkovin, saj bo boljše razumevanje prehajanja ND preko barier, endocitoznih poti in znotrajcelične usode ND olajšalo nadaljnji razvoj in apliciranje novih tipov MND. Tesno sodelovanje s številnimi partnerji nam je omogočilo pridobivanje in integracijo novega znanja na področju interakcij ND, njihove toksičnosti in z njo povezanih mehanizmov kot tudi pri prenosu pridobljenega znanja v aplikacije in/ali kliniko. Pomemben prispevek projekta je tudi analiza dolgoročne nanotoksičnosti, ki je ključna za prenos ND v aplikacije. Razvili smo protokole za ovrednotenje dolgoročne toksičnosti, pridobili pa bomo tudi nova znanja o interakcijah in vplivu okoljsko in biomedicinsko zanimivih ND na celice. Interdisciplinarni pristop komplementarnih ekspertiz, združen znotraj ene projektne skupine nam je omogočil združevanje novih znanj iz znanstvenih področij fizike, znanost o materialih, celične biologije, biokemije kar omogoča prenos znanj prakso.Opaženi selektivni vnos ND v celice raka urotelija pa odpira nove možnosti za ciljno dostavo.
Pomen za razvoj Slovenije
Končni uporabniki rezultatov projekta in pridobljenih znanj so tako biotehnološka podjetja, farmacevtska industrija kot tudi zdravstvene in raziskovalne inštitucije. Rezultati pridobljeni tekom projekta bodo pripomogli k novim protokolom sinteze in funcionalizacije naprednih nanodelcev, k boljšemu razumevanju obnašanja nanodelcev v bioloških sistemih ter razvoju novih protokolov za analizo in določanje toksičnosti ND v daljšem času na realističnih in vitro modelih. Razumevanje interakcij in odziva nanodelcev v bioloških sistemih bo pripomoglo k optimizaciji postopkov z namenom končne translacije nanodelcev kot dostavnih sistemov na področju onkologije.
Najpomembnejši znanstveni rezultati
Letno poročilo
2014,
2015,
zaključno poročilo
Najpomembnejši družbeno–ekonomsko in kulturno relevantni rezultati
Letno poročilo
2014,
2015,
zaključno poročilo