ИСТИНА

Цель предлагаемого проекта – исследование механизма адсорбции анионных липидных везикул (липосом) на поверхности коллоидных частиц с привитыми поликатионными цепями (сферическими поликатионными «щетками») и изучение возможности биомедицинского применения полученных полимер-липидных наноконъюгатов. Одновременная адсорбция липосом с различными наполнителями – флуоресцентными красителями, лекарственными веществами, белками – позволит получить наноконъюгаты с повышенной локальной концентрацией липосомальных контейнеров и контролируемой функциональностью. В ходе выполнения проекта будет исследована конкурентная адсорбция липосом с разным содержанием анионного липида на поверхности щеток, целостность адсорбированных липосом и влияние состава липосом на агрегативную устойчивость наноконъюгатов и их диссоциацию в водно-солевых средах, сделана оценка цитотоксичности наноконъюгатов и экспериментально проверена возможность внутриклеточной доставки инкапсулированных в липосомах биологически активных веществ. Полученные результаты позволят установить корреляцию между составом анионных липосом и стабильностью их комплексов с катионными щетками и сделать выводы о механизме и движущих силах комплексообразования. Помимо этого будет проанализирована взаимосвязь между составом полимер-липидных наноконтейнеров и их цитотоксичностью и транспортными свойствами.

The purpose of the proposed project - the study of the mechanism of adsorption of anionic lipid vesicles (liposomes) on the surface of colloidal particles with grafted polycationic chains (spherical polycationic "brushes") and study the possibility of biomedical applications of the polymer-lipid nanokonyugatov. Simultaneous adsorption with various liposomes fillers - fluorescent dyes, drugs, proteins - will provide nanokonyugaty with high local concentration of liposome containers and controllable functionality. During the project implementation will be investigated by the competitive adsorption of liposomes with different contents of the anionic lipid to brush the surface integrity of the adsorbed liposomes and the influence of liposome structure on aggregate stability nanokonyugatov and dissociation in the water-salt environments, assessment of cytotoxicity nanokonyugatov and experimentally verified the possibility of intracellular delivery of encapsulated liposomes of biologically active substances. The results will allow to establish a correlation between the composition of anionic liposomes and stability of their complexes with cationic brushes and draw conclusions about the mechanism and driving forces chelation. In addition it will be analyzed the relationship between the composition of the polymer-lipid nanocontainers and their cytotoxicity and transport properties.

1) Исследование адсорбции липосом с различным содержанием анионного липида на поверхности поликатионных щеток методами лазерного микроэлектрофореза, динамического светорассеяния и флуоресценции; 2) Изучение конкурентной адсорбции/десорбции с участием липосом разного состава методами лазерного микроэлектрофореза и флуоресценции; 3) Устойчивость полученных наноконъюгатов в водно-солевых растворах методами динамического светорассеяния и флуоресценции; 4) Целостность адсорбированных липосом методами флуоресценции и кондуктометрии.

Исследовано взаимодействие катионных полимеров с анионными бислойными везикулами, сформированными из липидов и их смесей с поверхностно-активными веществами (ПАВ) и белками [A.A.Yaroslavov et al., J.Am.Chem.Soc., 133 (2011) 2881; Д.А.Давыдов и др., Коллоид. ж., 73 (2011) 36; N.O.Kozlova et al., Biochim.Biophys.Acta, 1514 (2001) 139]. Показано, что такое взаимодействие сопровождается существенными структурными перестройками и морфологическими изменениями в везикулярных мембранах [A.A.Yaroslavov et al., Acc. Chem. Res.; 39 (2006) 702]. Предложен и разработан новый метод для исследования трансмембранной миграции липидов, основанный на измерении электрокинетических характеристик липосом [A.A.Yaroslavov et al., Acc. Chem. Res.; 39 (2006) 702]. Изучена обратимость процессов комплексообразования и индуцированных поликатионами структурных перестроек в анионных липидных мембранах [A.A.Yaroslavov et al., Biochim.Biophys.Acta, 1560 (2002) 14]. Получены ДНК-содержащие интерполимерные комплексы и продемонстрировано их эффективное связывание с липидными везикулами [A.A.Yaroslavov et al., FEBS Lett., 384 (1996) 177]. Изучены электрические свойства плоских липидных мембран, в том числе мембран со встроенным ионным каналообразователем грамицидином [A.V.Krylov et al., J.Membr.Biol., 189 (2002) 119]. Исследована адсорбция малых анионных липосом (диаметром 50-100 нм) на поверхности сферических поликатионных щеток. Адсорбированные липосомы располагаются на периферии (внешней границе) коллоидных частиц и не проникают сквозь плотный слой привитых катионных макромолекул; такое устройство комплекса позволяет адсорбированным липосомам сохранять свою целостность [A.A.Yaroslavov et al., J. Am. Chem. Soc., 132 (2010) 5948]. Сделана оценка максимального количества липосом способных связываться с одной поликатионной щеткой: 40 липосом с мольной долей анионного липида равной 0,1 [A.V.Sybachin et al., Langmuir, 27 (2011) 5310].

1) Исследована адсорбция липосом с различным содержанием анионного липида на поверхности поликатионных щеток методами лазерного микроэлектрофореза, динамического светорассеяния и флуоресценции; 2) Изучена конкурентная адсорбции/десорбции с участием липосом разного состава методами лазерного микроэлектрофореза и флуоресценции; 3) Установлена устойчивость полученных наноконъюгатов в водно-солевых растворах методами динамического светорассеяния и флуоресценции; 4) Целостность адсорбированных липосом изучена методами флуоресценции и кондуктометрии.