ИСТИНА

Цель работы – разработка метода получения водных суспензий биосовместимых и биодеградируемых кремниевых наночастиц с размерами в диапазоне от 50 до 150 нм для использования в условиях колебательной высокочастотной активации при ультразвуковой терапии.

В процессе реализации проекта были получены следующие результаты: 2.1. Проведены исследовательские испытания физико-химических и структур-ных свойств кремниевых наночастиц. Установлено, что при хранении водных суспензий кремниевых наночастиц с концентрацией 1 г/л в темноте при комнатной температуре в течение месяца данные суспензии остаются стабильными, при этом сохраняются средние размеры наночастиц от 50 нм до 150 нм и состав их поверхностного покрытия. 2.2. Выявлено, что темп биодеградации кремниевых наночастиц, определяемый по уменьшению размеров составляющих их нанокристаллов, зависят от уровня кислотно-сти (pH) растворов, в которых они находятся. Наиболее быстрая биодеградация наноча-стиц наблюдается у растворов с pH более 8, а наиболее медленная – у растворов с pH ни-же 2. Полученный результат хорошо согласуется с выводами аналогичных работ, опреде-ляющих мировой уровень в данной области. 2.3. Показано, что агломерация кремниевых наночастиц напрямую связана с из-менением поверхностного заряда наночастиц при помещении их в растворы и модельные биологические жидкости с разным pH. Так, наночастицы могут сохраняться без изменения физико-химических и структурных свойств в течение не менее месяца в воде и сыворотке крови. При введении кремниевых наночастиц в фосфатный буфер (PBS), наблюдается их агломерация (вследствие изменения их поверхностного заряда с отрицательного на положительный). Данный результат хорошо согласуется с выводами аналогичных работ, определяющих мировой уровень в данной области. 2.4. Показано, что при помещении водных суспензий кремниевых наночастиц в ультразвуковое поле происходит разогрев их суспензий и понижение порогов кавитации исследуемых суспензий по сравнению с чистой водой. Данные эффекты связаны с погло-щением энергии ультразвука кремниевыми наночастицами в процессе их движения. По-лученный результат соответствует мировому уровню в данной области. 2.5. Изучены свойства биосовместимости кремниевых наночастиц. Показано, что наночастицы не проявляют цитотоксических свойств даже при концентрациях 1 г/л, что указывает на их высокую степень биосовместимости. 2.6. Продемонстрировано, что кремниевые наночастицы с размерами около 100 нм могут проникать в клетку. Такие наночастицы могут быть составлены из нанокристал-лов, обладающих свойством фотолюминесценции в видимой области спектра, что можно использовать для визуализации клеток. 2.7. Изучено свойство сенсибилизации кремниевыми наночастицами ультразву-ка. Показано, что сочетанное воздействие кремниевых наночастиц и ультразвука приводит к разрушению клеток. При этом для достижения наилучших эффектов следует использовать ультразвук низких (менее 0.5 Вт/см2) мощностей с частотами 37 кГц или 0.88 МГц. Для проведения in-vivo экспериментов следует производить, в присутствии кремниевых наночастиц, 3-х и более кратное воздействие ультразвука с указанными мощностями и интенсивностями на нежелательные клеточные образования. Полученный результат является приоритетным и превышает существующий мировой уровень в данной области. 2.8. Проведены патентные исследования, в результате которых сведений об охранных и иных документах, которые могут препятствовать применению результатов данной НИР в Российской Федерации не выявлено. 2.9. Разработан лабораторный технологический регламент получения устойчи-вых водных суспензий биосовместимых и биодеградируемых кремниевых наночастиц, обладающих свойством соносенсибилизаторов для ультразвуковой терапии. Полученные экспериментальные результаты демонстрируют достижение решения задач НИР настоящего государственного контракта в полной мере.