ИСТИНА

Цель проекта: 1. Разработать новые научно-методические подходы по созданию двухмодальных контрастирующих препаратов в магнитно-резонансной томографии (МРТ), предназначенных для медицинской диагностики на базе существующего лекарственного препарата Перфторан. 2. Разработать мультиядерные МРТ методики и создать нормативно-технические документы, регламентирующие МРТ исследования с функциями получения совместных изображений тканей, содержащих протоны, а также ядра фтора и более тяжелые ядра. Для решения поставленных целей в работе по проекту будут использоваться перфторорганические соединения – это класс органических соединений, в которых все атомы водорода в скелете замещены атомами фтора, они биологически инертны и не подвергаются метаболическим изменениям в организме. Перфторированные углеводороды называют также перфторуглеродами (ПФУ). ПФУ - неполярные соединения, размером порядка 1 нм, нерастворимые в воде и полярных органических растворителях, химически инертны. Участником проекта в качестве индустриального партнера выбрано Открытое акционерное общество Научно-производственной фирмы «Перфторан». Сотрудники этой организации имеют большой опыт в создании и производстве наноразмерных эмульсий ПФУ [http://www.perftoran.ru/index.php/o-kompanii/svidetelstva-litsenzii]. Как принципиально новый момент следует отметить, что в нашей стране Перфторан и другие ПФУ в экспериментах по МРТ до начала наших исследований не использовались. Уникальным конкурентным преимуществом осуществления данного проекта в России является то, что препарат Перфторан разрешен Минздравом как кровезаменитель для использования в обычной медицинской практике. Аналогичных разрешенных для человека фторсодержащих препаратов в других странах не существует. Стоит отметить, что использование ПФУ в МРТ открывает новые перспективы. Оно дает возможность совместной регистрации сигналов протонов и ядер фтора, что ведет к получению принципиально новой информации в диагностике. Решение этой задачи основано на работах коллектива по получению 1H- и 19F-МРТ-изображений [URL: http://jre.cplire.ru/win/aug13/11/text.html]. Данные результаты были получены на имеющемся в распоряжении научного коллектива 7-Тл биоспектротомографе Bruker BioSpec 70/30 USR, предназначенном для исследования лабораторных животных. Кроме того, для реализации данного проекта у нас имеется 0,5-Тл медицинский томограф Bruker Tomikon S50 для обследования людей. Последний томограф замечателен тем, что он был поставлен с открытым программным обеспечением, благодаря чему нам удалось разработать новые МРТ методики, существенно развить возможности прибора и обеспечить наблюдение слабых патологических изменений в тканях организма за счет полного подавления мощных сигналов окружающих патологию нормальных тканей (см. монографии: Анисимов Н.В. и др. Управление контрастом и информационные технологии в МРТ.- М.: МГУ, 2005. 143 с.; Анисимов Н.В. и др. Магнитно-резонансная томография: управление контрастом и междисциплинарные исследования.- М.: МАКС Пресс, 2013, 244 с.). В работах по созданию новых фторсодержащих препаратов будет также использована разработанная нами методика локальной ЯМР-спектроскопии, которая позволяет выделить с помощью МРТ малый объем ткани и произвести в нем спектральные ЯМР измерения не только на протонах, но и на более тяжелых ядрах 2D, 13C, 19F, 31P, 35Cl. Такие мультиядерные измерения дают возможность в каждом отдельном вокселе судить о метаболических процессах, протекающих в данной ткани, отличать живые ткани от некротических, определять степень развития опухолевых или ишемических процессов, неинвазивно измерять температуру внутренних органов и т.п. Ожидаемые результаты Несмотря на значительный объем накопленных экспериментальных данных по использованию перфторуглеродов(ПФУ) в МРТ, эти данные носят несистематический и разрозненный характер. Нет отработанных методик как по условиям проведения МРТ эксперимента, так и по методам введения ПФУ лабораторным животным. Таким образом, в развитии этого направления в настоящий момент на первый план выдвигается необходимость детальной разработки методологии МРТ-исследований с применением ПФУ. Решение этой задачи и положено в основу программы настоящего проекта. В частности, будет разработан метод, совмещающий получение 1H- и 19F-МРТ-изображений. Кроме того планируется изучить возможность использования в качестве МРТ-контрастного агента уникального перфторированного стабильного радикала (С9F18), растворимого во фторуглеродах. Предполагается изучить влияние различных поверхностно-активных веществ (стабилизаторов эмульсий из числа разрешенных к медицинскому применению) на устойчивость эмульсионных систем и характер расположения парамагнитных частиц и молекул в эмульсионной частице и влияние этих результатов на конечные свойства контрастных агентов в МРТ. Будут отработаны также технологические приёмы эмульгирования таких многокомпонентных систем.

– Ни в одном научном или медицинском учреждении России препарат Перфторан и другие перфторуглероды (ПФУ) до наших экспериментов по их МРТ-визуализации не использовались. – Коллектив исполнителей представляет единственную в России и, по-видимому, в мире лабораторию, обладающую МР-томографами с существенно различающимися величинами магнитных полей, способными регистрировать ЯМР-сигналы не только протонов, но и более тяжелых ядер. – Полученные 19F-МРТ-изображения фантомов и перфторуглеродных соединений, введенных лабораторным животным, являются первыми, полученными в России. – Аналогичные работы в других странах могут проводиться только на фантомах и лабораторных животных, в России же Перфторан разрешен Минздравом РФ, что является существенным аспектом в получении высоких научных результатов мирового уровня. – Разрабатываемые методики получения совместных МРТ-изображений тканей, содержащих протоны, а также ядра фтора и более тяжелые ядра, будут использоваться в медицинской диагностике. – Разрабатываемые фторуглеродные эмульсионные системы будут предназначены для использования их в качестве контрастирующих препаратов в магнитно-резонансной томографии. – Разрабатываемые методики смогут быть применимы на любых томографах, настроенных на резонансные частоты соответствующих ядер. – В результате впервые в мире появится новое техническое решение 19F-МР-контрастирования жизненно важных органов (легкие, желудок, кишечник) и сосудов (F19-МР-ангиография). – Разрабатываемые методики приведут к повышению медицинской диагностики людей не только России, но и стран, в которых разрешено применение препарата Перфторан или других перфторуглеродов. – В результате существенно повысится развитие научных исследований в рамках международного сотрудничества. Благодаря разрабатываемым методикам будет дополнена медицинская диагностика организма, путем получения совместных МРТ-изображений тканей, содержащих протоны, а также ядра фтора и более тяжелые ядра. Это приведет к повышению информативности МРТ-изображений и улучшению качества медицинской диагностики, что позволит выявлять патологии на более ранних этапах их развития, что в свою очередь приведет к снижению риска смертности населения не только России, но и других стран мира. В связи с этим следует ожидать выход российских контрастирующих препаратов на основе фторуглеродов на международный рынок и/или создание их аналогов в других странах. В итоге существует вероятность, что это приведет к международному сотрудничеству в рамках научных исследований и улучшению социально-экономических отношений России с другими странами. В результате проведенной работы на 1 этапе все поставленные задачи были успешно решены, а именно:  Проведен аналитический обзор научных информационных источников по теме проекта.  Проведены патентные исследования.  Проведены исследования на медицинском томографе и биоспектротомографе методов совместных МРТ измерений на протонах и тяжелых ядрах.  Проведены исследования образцов ФУЭС с целью получения совместных 1H- и 19F-МРТ-изображений.  Реализованы мероприятия по достижению показателей результативности предоставления субсидии.  Получены образцы ФУЭС и проанализирован их дисперсионный состав.  Усовершенствован метод гомогенизации ФУЭС.