A novel original approach to self-organization of hybrid nanobiostructures possessing unique complex of physicochemical and biological properties (extremely demanded for noninvasive diagnosis and. therapy) is discussed

B. A. Trofimov

B. G. Sukhov

Acta biomedica scientifica

Directory of Open Access Journals

Áþëëåòåíü ÂÑíÖ ÑÎ ÐÀÌí, 2012, ¹ 5 (87), Часть 1 Экспериментальные исследования в биологии и медицине      323УДК 668.411:674.032.14Б.Г. Сухов, Б.А. ТрофимовнаноСтруктурированные многофункциональные биополимеры  и нанобиокомпозиты на их оСнове длЯ диагноСтики и терапииИркутский институт химии им. А.Е. Фаворского СО РАН (Иркутск) Обсуждается новый оригинальный подход к самоорганизации гибридных нанобиоструктур, обладающих комплексом уникальных физико-химических и биологических свойств, крайне востребованных для неинвазивной диагностики и лечения в биомедицине.Ключевые слова: гибридные нанобиокомпозиты, диагностика, терапияthe nanostruCtured multipurpose biopolymers and nanobioComposites on their basis for diagnostiCs and therapyB.G. Sukhov, B.A. TrofimovInstitute of chemistry of A.E. Favorskii SB RAS, IrkutskA novel original approach to self-organization of hybrid nanobiostructures possessing unique complex of phys-icochemical and biological properties (extremely demanded for noninvasive diagnosis and therapy) is discussed.Key words:  hybrid nanobiocomposites, diagnosis, therapyВ Иркутском институте химии им. А.Е. Фавор-ского СО РАН реализован и в течение последнего десятилетия успешно развивается оригинальный подход к самоорганизации гибридных неоргано-ор-ганических наноструктур, обладающих комплексом уникальных физико-химических и биологических свойств [1–29]. Этот подход к направленному синтезу нанокомпозитов многоцелевого биомеди-цинского назначения (для диагностики и терапии) основан на специфической адсорбции оригиналь-ных природных и синтетических полимеров на по-верхности растущих из раствора наноядер различ-ных неорганических и органических материалов. Полученные таким образом агрегативно высоко-устойчивые нанобиокомпозиты представляют со-бой инкапсюлированные в трехмерный полимер-ный экран наноразмерные ядра металлов, других химических элементов и их соединений, а также нанокристаллы органических фармаконов, и прояв-ляют уникальный синергизм свойств оригинальных полимеров (водорастворимость, биосовместимость, оптическая активность, мембранотропность по от-ношению к живой клетке, иммуномодулирующие, гепатопротекторные и пролонгированные био-логически активные свойства и др.) со специфи-ческими физико-химическими, биологическими и фармакологическими свойствами наноразмерных ядер. Перечисленные свойства получаемых нано-композитов можно закономерно комбинировать в широких пределах, получая материалы с необычным комплексом заданных физико-химических и раз-нообразных биологических свойств, необходимых для нового качественного уровня неинвазивной диагностики и лечения в биомедицине.Работа выполнена при финансовой поддержке Президентской Программой РФ для поддержки ведущих научных школ (грант НШ-1550.2012.3), Сибирским отделением РАН (партнерский ин-тергационный проект СО РАН, УрО РАН и ДВО РАН № 1, междисциплинарные интеграционные проекты СО РАН №№ 85, 134, интеграционный проект СО РАН и Монгольской академии наук № 14), Президиумом РАН (проект Программы «Фун-даментальные науки – медицине» № 5.42), РФФИ (грант 12-03-90433-Укр_а).литература1. Арабиногалактан – перспективная нано-структурированная трансмембранная матрица для иммобилизации лекарственных средств / Б.Г. Су-хов [и др.] // Химический Журнал Казахстана. – 2007. – Вып. 7. – С. 125. 2. Влияние наночастиц серебра на термиче-ские характеристики нанокомпозитов галактозо-содержащих полисахаридов / Г.П. Александрова [и др.] // Доклады Академии Наук. – 2011. – Т. 439, № 2. – С. 198. 3. Кинетика формирования наночастиц зо-лота в полисахаридной матрице галактоманнана / М.В. Лесничая [и др.] // Доклады Академии Наук. – 2011. – Т. 440, № 5. – С. 639. 4. Магнитная активность наноструктури-рованных биополимерных наномагнетиков / Г.П. Александрова [и др.] // Известия РАН. Серия химическая. – 2010. – № 12. – С. 2261. 5. Механизм бактерицидного действия Ag(0)-нанобиокомпозита: эволюция исходного компози-та и живой микробной клетки в новый наноком-позит / И.А. Шурыгина [и др.] // Известия ВУЗов. Физика. – 2011. – Т. 54, № 2/2. – С. 285. 6. Нанодисперсное состояние металлов и их миграция в углеродистых природных средах / В.К. Немеров [и др.] // Доклады Академии Наук. – 2009. – Т. 425, № 2. – С. 233. 7. Нанокомпозиты Pd(0)-арабиногалактан как катализаторы димеризации ацетиленовых соедине-Áþëëåòåíü ÂÑíÖ ÑÎ ÐÀÌí, 2012, ¹ 5 (87), Часть 1 324           Экспериментальные исследования в биологии и медицинений / Б.А. Трофимов [и др.] // Доклады Академии Наук. – 2007. – Т. 417, № 1. – С. 62. 8. Нанокомпозиты благородных металлов на основе арабиногалактана: получение и строение / Б.Г. Сухов [и др.] // Журнал Структурной Хи-мии. – 2007. – № 5. – С. 979. 9. Нанокомпозиты с магнитными, оптически-ми, каталитическими и биологически активными свойствами на основе арабиногалактана / Б.А. Тро-фимов [и др.] // Доклады Академии Наук. – 2003. – Т. 393, № 5. – С. 634. 10. Нанокомпозиты серебра и поли-1-винил-1,2,4-триазола / Мячина Г.Ф. [и др.]  // Доклады Академии Наук. – 2008. – Т. 420, № 3. – С. 344. 11. Нанокомпозиты серебра и сополимера 1-винил-1,2,4,-триазола с натриевой солью мета-криловой кислоты / Г.Ф. Мячина [и др.] // Доклады Академии Наук. – 2009. – Т. 427, № 6. – С. 790. 12. Наноструктурированные серебросодер-жащие соединения на основе сульфатированного арабиногалактана, обладающие антимикробной и антитромботической активностью и способ их получения / Т.В. Ганенко [и др.] // Положительное решение о выдаче патента РФ. – 2012. 13. Наночастицы золота, стабилизированные водорастворимым биосовместимым поли-1-винил-1,2,4,-триазолом / Г.Ф. Мячина [и др.] // Доклады Академии Наук. – 2010. – Т. 431, № 1. – С. 50.14. Окислительно-восстановительные реакции арабиногалактана с ионами серебра и формирова-ние нанокомпозитов / Л.А. Грищенко [и др.] // Жур-нал Общей Химии. – 2006. – Т. 76, № 7. – С. 11–59. 15. Олон функциональт байгалийн полимерт суурилан мºнгº агуулан эрлийзжсэн нанокомпозит нийлэгжººлэх / Г. Долмаа [и др.] // Шинжлэх ухааны академийн мэдээ. – 2010. – № 3. – С. 15. 16. Особенности фазообразования и раз-мерные эффекты наночастиц в нанокомпозитах палладия / Л.П. Феоктистова [и др.] // Нанотех-ника. – 2009. – № 4. – С. 31. 17. Особенности формирования нанобио-композитов серебра и золота с антимикробной активностью / Г.П. Александрова [и др.] // Нано-техника. – 2010. – № 3 (23). – С. 34.18. Особенности формирования наночастиц серебра в полимерной матрице / Г.Ф. Прозорова [и др.] // Доклады Академии Наук. – 2011. – Т. 437, № 1. – С. 50. 19. Серебросодержащие нанокомпозиты на основе галактоманнана и каррагинана: синтез, строение, антимикробные свойства / М.В. Лесни-чая [и др.] // Известия РАН. Серия химическая. – 2010. – № 12. – C. 22–66. 20. Синтез и свойства нанокомпозитов серебра и золота в матрице поли-1-винил-1,2,4-триазола / Г.Ф. Мячина [и др.] // Журнал Структурной Хи-мии. – 2010. – Т. 51. – С. 109. 21. Синтез наноразмерных частиц с магнит-ными свойствами для биомедицинских целей. / Г.П. Александрова [и др.] //Физическая мезоме-ханика. – 2004. – Т. 7. – С. 139. 22. Способ получения наноразмерных метал-лических и металлооксидных частиц / Г.П. Алек-сандрова [и др.] // Патент РФ № 2260500. – 2005. 23. Способ получения сульфатированных про-изводных арабиногалактана, обладающих антико-агулянтной и гиполипидемической активностью / Я.А. Костыро [и др.] // Патент РФ № 2319707. – 2008. 24. Средство, обладающее антимикробной активностью / Г.П. Александрова [и др.] // Патент РФ № 2278969. – 2006. 25. Структура и магнитные свойства нового инкапсулированного наномагнетика / Г.П. Алек-сандрова [и др.] // Нанотехника. – 2008. – № 3. – С. 11. 26. Трофимов Б.А., Сухов Б.Г. Нанокомпозиты медицинского назначения на основе природных полимеров // В кн.: «Наука и нанотехнологии». Ма-териалы научной сессии Президиума СО РАН. – Новосибирск: Изд-во СО РАН, 2007. – С. 155. 27. A Theoretical and Experimental Study of NMR Contrasting Properties of Nanocomposites Based on Ferric Oxides Stabilized by Arabinogalactan Matrix / M.V. Petrova [et al.] // Applied Magnetic Reso-nance. – 2011. – Vol. 41. – P. 525. 28. Bactericidal action of Ag(0)- antithrombotic sulfated arabinogalactan nanocomposite: сoevolution of initial nanocomposite and living microbial cell to a novel non-living nanocomposite / I.A. Shurygina [et al.] // Nanomedicine: Nanotechnology, Biology and Medicine. – 2011. – Vol. 7. – P. 827. 29. Colloids of gold nanoparticles protected from aggregation with arabinogalactan. / E.R. Gasilova [et al.] // Macromolecular Symposia. – 2012. Accepted for press. Сведения об авторах Сухов Борис Геннадьевич –  кандидат  химических  наук,  ведущий  научный  сотрудник,  Иркутский  институт  химии  им. А.Е. Фаворского СО РАНТрофимов Борис Александрович – доктор химических наук, профессор, академик РАН, директор Иркутского института химии им. А.Е. Фаворского СО РАН

THE NANOSTRUCTURED MULTIPURPOSE BIOPOLYMERS AND NANOBIOCOMPOSITES ON THEIR BASIS FOR DIAGNOSTICS AND THERAPY

https://www.actabiomedica.ru/jour/article/download/1158/1105

THE NANOSTRUCTURED MULTIPURPOSE BIOPOLYMERS AND NANOBIOCOMPOSITES ON THEIR BASIS FOR DIAGNOSTICS AND THERAPY

Abstract

Similar works

Full text

Available Versions

Directory of Open Access Journals