Медицинская Техника / Медицинская техника №6, 2024 / с. 42-45

Исследование проникающей способности магнитных липосом в биологические гели с помощью микрофлюидных систем

К.Е. Брусина, Н.О. Ситков, К.Г. Гареев, А.И. Никифоров, Т.М. Зимина, Н.Н. Потрахов, Д.В. Королев

Аннотация

Работа посвящена исследованию проникающей способности магнитных липосом в биологические гели с помощью микрофлюидных аналитических систем (МФАС). Испытаны магнитные липосомы со средним размером порядка 200 нм под воздействием постоянного магнитного поля. В качестве модельных биологических гелей использовали водные растворы на основе желатина, полиакриламида и агарозы. Для проведения испытаний гели помещали в МФАС, сформированные из полиметилметакрилата методами термокомпрессионного связывания и лазерной абляции. Продемонстрировано, что полимерные гелевые матрицы должны подбираться с учетом размера пор и используемых магнитных наноносителей. По результатам исследований сделан вывод о перспективности использования выбранного подхода на начальных этапах разработки препаратов для персонализированной и таргетной терапии.

Вернуться к содержанию

Сведения об авторах

Ксения Ефимовна Брусина, студентка 5 курса, инженер, кафедра микро- и наноэлектроники, Санкт-Петербургский государственный электротехнический университет «ЛЭТИ» им. В.И. Ульянова (Ленина), лаборант-исследователь, научно-исследовательская лаборатория нанотехнологий, Национальный медицинский исследовательский центр им. В.А. Алмазова,

Никита Олегович Ситков, канд. техн. наук, доцент, кафедра микро- и наноэлектроники, Санкт-Петербургский государственный электротехнический университет «ЛЭТИ» им. В.И. Ульянова (Ленина), ст. научный сотрудник, научно-исследовательский отдел трансляционной онкологии, Научный центр мирового уровня «Центр персонализированной медицины», Национальный медицинский исследовательский центр им. В.А. Алмазова,

Камиль Газинурович Гареев, канд. техн. наук, доцент, кафедра микро- и наноэлектроники, Санкт-Петербургский государственный электротехнический университет «ЛЭТИ» им. В.И. Ульянова (Ленина), ст. научный сотрудник, научно-исследовательский отдел трансляционной онкологии, Научный центр мирового уровня «Центр персонализированной медицины», Национальный медицинский исследовательский центр им. В.А. Алмазова,

Алексей Игоревич Никифоров, аспирант, кафедра микро- и наноэлектроники, Санкт-Петербургский государственный электротехнический университет «ЛЭТИ» им. В.И. Ульянова (Ленина), мл. научный сотрудник, научно-исследовательская лаборатория нанотехнологий, Национальный медицинский исследовательский центр им. В.А. Алмазова,

Татьяна Михайловна Зимина, канд. физ.-мат. наук, доцент, кафедра микро- и наноэлектроники, Санкт-Петербургский государственный электротехнический университет «ЛЭТИ» им. В.И. Ульянова (Ленина), ст. научный сотрудник, научно-исследовательская лаборатория нанотехнологий, Национальный медицинский исследовательский центр им. В.А. Алмазова,

Николай Николаевич Потрахов, д-р техн. наук, зав. кафедрой, кафедра электронных приборов и устройств, Санкт-Петербургский государственный электротехнический университет «ЛЭТИ» им. В.И. Ульянова (Ленина),

Дмитрий Владимирович Королев, д-р хим. наук, зав. лабораторией, научно-исследовательская лаборатория нанотехнологий, Национальный медицинский исследовательский центр им. В.А. Алмазова, г. С.-Петербург,

e-mail: kggareev@yandex.ru

Список литературы

1. Зимина Т.М., Гареев К.Г., Ситков Н.О. и др. Установка для исследования гетерогенных культур опухолевых клеток на основе гибридной микрофлюидной системы // Медицинская техника. 2024. Т. 345. № 3. С. 1-4.

2. Zamora-Mora V., Soares P.I.P., Echeverria C. et al. Composite Chitosan/Agarose Ferrogels for Potential Applications in Magnetic Hyperthermia // Gels. 2015. Vol. 1. PР. 69-80.

3. Korolev D.V., Shulmeyster G.A., Istomina M.S. et al. Indocyanine Green-Containing Magnetic Liposomes for Constant Magnetic Field-Guided Targeted Delivery and Theranostics // Magnetochemistry. 2022. Vol. 8. Iss. 10. Art. № 127.

4. Abedini-Nassab R., Pouryosef Miandoab M., Юaюmaz M. Microfluidic Synthesis, Control, and Sensing of Magnetic Nanoparticles: A Review // Micromachines. 2021. Vol. 12. Art. № 768.

5. Mejia-Salazar J.R., Cruz K.R., Materуn-Vбsques E.M. Microfluidic point-of-care devices: New trends and future prospects for ehealth diagnostics // Sensors. 2020. Vol. 20. Iss. 7. Art. № 1951.

6. Niculescu A.G., Chircov C., Birca A.C., Grumezescu A.M. Fabrication and applications of microfluidic devices: A review // International Journal of Molecular Sciences. 2021. Vol. 22. Iss. 4. Art. № 2011.

7. Ren K., Zhou J., Wu H. Materials for microfluidic chip fabrication // Accounts of Chemical Research. 2013. Vol. 46. Iss. 11. PР. 2396-2406.

8. Liu H., Wang Y., Cui K. et al. Advances in Hydrogels in Organoids and Organs-on-a-Chip // Advanced Materials. 2019. Vol. 31. Iss. 50. РP. 2-29.

9. Paguirigan A., Beebe D.J. Gelatin based microfluidic devices for cell culture // Lab-on-a-Chip. 2006. Vol. 6. Iss. 3. PР. 407-413.

10. Rahbani1 J., Behzad A.R., Khashab N.M., Al-Ghoul M. Characterization of internal structure of hydrated agar and gelatin matrices by cryo-SEM // Electrophoresis. 2013. Vol. 34. Iss. 3. РP. 405-408.

11. Стручкова И.В., Кальясова Е.А. Теоретические и практические основы проведения электрофореза белков в полиакриламидном геле. Учебное пособие. – Нижний Новгород: Нижегородский госуниверситет, 2012. 60 с.

12. Khizar S., Ahmad N.M., Zine N. et al. Magnetic nanoparticles: From synthesis to theranostic applications // ACS Applied Nano Materials. 2021. Vol. 4. Iss. 5. PP. 4284-4306.

13. Subramanian M., Miaskowski A., Jenkins S.I. et al. Remote manipulation of magnetic nanoparticles using magnetic field gradient to promote cancer cell death // Applied Physics A. 2019. Vol. 125. Art. № 226.

14. Abboud M., Youssef S., Podlecki J. et al. Superparamagnetic Fe3O4 nanoparticles, synthesis and surface modification // Materials Science in Semiconductor Processing. 2015. Vol. 39. РP. 641-648.