Завершено выполнение работ по Этапу 5 (октябрь-декабрь 2011 г.) мега-проекта «Биотехнологии новых биоматериалов» под руководством ведущего ученого профессора Энтони Джона Сински по договору
№ 11. G34.31.0013 между Министерством образования и науки РФ, Федеральным государственным автономным образовательным учреждением высшего профессионального образования «Сибирский федеральный университет В период с 1 октября по 31 декабря 2011 года в полном соответствии с планом проведены научно-исследовательские, образовательные и научно-организационные работы.  Скачать презентацию о 5-ом этапе проекта (application/x-force-download, 18875КБ) Получены следующие основные результаты:
C использованием полимерных матриксов в виде микрочастиц, сконструированных на Этапе 2/1 из высокоочищенных образцов биоразрушаемых полимеров (ПГА) различного состава, синтезированных и охарактеризованных на Этапе 1, отработана методика конструирования полимерных микрочастиц, нагруженных лекарственными препаратами; получено семейство экспериментальных образцов полимерных микрочастиц различного диаметра, нагруженных различными лекарственными препаратами.      Разработан методика применения лекарственной формы в виде микрочастиц для местного введения в организм; лекарственная эффективность микрочастиц, нагруженных ДОХ, доказана в эксперименте на лабораторных мышах с солидной формой карциномы Эрлиха (КЭ. Впервые показано, что разработанная экспериментальная форма доксорубицина, депонированного в микрочастицы из резорбируемого полимера «Биопластотан», пригодна для местного введения в зону формирования опухоли. Ингибирующий эффект экспериментальной формы препарата сопоставим по действию со свободной формой доксорубицина, вводимого еженедельно внутривенно, но в отличие от последнего, без негативного влияния на систему крови.
На рисунке: морфологическая структура опухолевой ткани в месте введения микрочастиц, нагруженных цитостпатчиеским препаратом: 1 – первая экспериментальная группа (одна цикловая доза), 2 – вторая экспериментальная группа (две цикловых дозы); а, б, в – первая, вторая и третья недели лечения; мч – микрочастицы, н – некроз, м – мышца. Увеличение х 400 Пленочные матриксы из высокоочищенных образцов ПГА различного химического состава исследованы в 6-ти месячном эксперименте при подкожной имплантации лабораторным животным; выявлено отсутствие негативных реакций на имплантацию со стороны крови животных и местной реакции тканей, которая является однотипной на разные типы ПГА, характеризуется не продолжительным посттравматическим воспалением без образования выраженных фиброзных капсул. В хроническом 6-ти месячном эксперименте впервые исследованы последствия подкожной имплантации матриксов из ПГА различного химического состава и показано, что ответная реакция тканей однотипна и характеризуется не продолжительным посттравматическим воспалением без образования выраженных фиброзных капсул и иных неблагоприятных реакций. На рисунке: реакция тканей на подкожную имплантацию лабораторным животным 2D матриксов, изготовленных из разрушаемых полимеров различного химического состава. 180 суток после имплантации. Окраска гематоксилин-эозин. Маркер 40 мкм Установлено, что активность биоразрушения ПГА in vivo возрастает в ряду П3ГБ - П3ГБ/3ГВ - П3ГБ/4ГБ - П3ГБ/3ГГ, и в этом процессе активное участие принимают макрофаги и гигантские клетки инородных тел. С применением высокоэффективной жидкостной хроматографии показано, что наибольшее изменение молекулярной массы и полидисперности ПГА было у быстро разрушающихся сополимеров П3ГБ/4ГБ и П3ГБ/3ГГ, для которых характерна более выраженная на ранних сроках гигантоклеточная реакция тканей.
Рис. Изменение веса полимерных матриксов в ходе 180-ти суточной подкожной имплантации Доказана биологическая безопасность матриксов из всех исследованных типов ПГА и соответствие требованиям, предъявляемым к материалам и изделиям медико –биологического назначения. Опубликована монография «Разрушаемые биополимеры: получение, свойства, применение» Участниками проекта защищены 2 кандидатские диссертации:
Василеня Е.С. Экспериментальное обоснование применения нового шовного материала на основе полигидркосиалканоатов (на соискание степени канд. мед. наук, специальность 14.01.17 –хирургия)
Николаева Е.Д. Свойства резорбируемых матриксов из полигидркосиалканаотов различной химической структуры (на соискание ст. канд. биол. наук, специальность 03.01.060-Биотехнология). Публикации 2011 года: Книги:

1. «Современные аппаратура и методы исследования биологических систем» (коллектив авторов, под ред. Сински Э.Дж. и Воловой Т.Г. / Учебное пособие, Красноярск, изд-во «Красноярский писатель».-2011.- 479 с.
2. Волова Т.Г. и Шишацкая Е.И. (под ред. Э.Дж. Сински) «Биоразрушаемые полимеры: синтез, свойства, применение». Монография. Красноярск: изд-во «Красноярский писатель».-2011.- 400 с.

Статьи:
Подготовлены совместно с ведущим ученым проф. Э.Дж.Сински

1. Волова Т.Г., Жила Н.О., Калачева Г.С., Соколенко В.А., Сински Э.Дж. / Синтез сополимеров 3-гидроксибутирата-со-4-гидроксибутирата водородокисляющими бактериями // Прикладная биохимия и микробиология. – 2011. – Т.47. – № 5. – С. 544–550.
2. Николаева Е.Д., Шишацкая Е.И., Мочалов К.Е., Волова Т.Г., Сински Э.Дж. Сравнительное исследование клеточных носителей, полученных из резорбируемых полигидроксиалканоатов различного химического состава // Клеточная трансплантология и тканевая инженерия. – 2011. – Т.6. - № 4. – С. 63-67.
3. Горева А.В., Шишацкая Е.И., Волова Т.Г., Сински Э. Дж. Характеристика полимерных микрочастиц на основе резорбируемых полиэфиров алкановых кислот в качестве платформы для депонирования и доставки препаратов // Высокомолекулярные соединения. - 2012. – Т.54. - №2. – С.1-12.
4. Shishatskaya E.I., Volova T.G., Goreva A.V., Nikolaeva E.D., A.J. Sinskey An in vivo study of 2D PHA matrices of different chemical compositions: tissue reactions and biodegradations // J. Mater. Sci. Mater. In Med. Направлена в печать 20 декабря 2011
5. Shishatskaya E.I., Nikolaeva E.D., Volova T.G., Mochalov K.E., C.J. Brigham, A.J. Sinskey A comparative study of cell culture membranes prepared from resorbable polyhydroxyalkanoates of different chemical compositions / J. Biomater. Sci. Polym. Ed. Направлена в печать 5 октября 2011
6. Goreva A.V., Shishatskaya E. I., Volova T.G., Sinskey A. J. Characterization of polyhydroxyalkanoate (PHA) microparticles as a platform for drug delivery / “Materials science and engineering: C’. Направлена в печать 16 октября 2011
7. Boyandin A. N., Rudnev V. P., Ivonin V.N., Prudnikova S. V., Korobikhina K. I., Filipenko M. L., Volova T. G. Biodegradation of polyhydroxyalkanoate films in natural environments // Macromolecular Symposia (принята в печать 5 августа 2011)
    
   Статьи подготовленные участниками проекта:
8. Shishatskaya E.I. A.V. Goreva, G.S. Kalacheva, T.G. Volova. Biocompatability and resorption of intravenously administered polymer microparticles in tissue of internalorgans of laboratory animals // J. Biomater Sci: Polym Ed. – 2011. - V.22. - P.2185 - 2203.
9. Zhila N.O., Volova T.G., Nikolaeva E. D., Syrvacheva D. A. Microbial synthesis and characterization of poly)3-hydroxtbytyrate-co-4- hydroxybytyrate)copolymers // Journal of Siberian Federal University. Biology – 2011, № 2 .-Р. С.158-171
10. Волова Т. Г., Бояндин А. Н, Васильев А. Д., Карпов В. А., Кожевников И.В., Прудникова С. В., Руднев В. П., Суан Буй Ба, Зунг Ву Вьет, И. И. Гительзон Биодеградация полигидроксиалканоатов (ПГА) в восточном море и идентификация ПГА-деградирующих бактерий // Микробиология. – 2011. – Т.80. – № 2. – C.266–274.
11. Николаева Е.Д., Д.Б. Гончаров, Е.И. Шишацкая. Влияние обработкой Н2О2-плазмой на свойства клеточных носителей из резорбируемых полиэфиров «БИОПЛАСТОТАН»// Клеточная трансплантология и тканевая инженерия. – 2011. – Т.6. – №2. – C.65–70.
12. Бояндин А.Н., Прудникова С.В., Филипенко М.Л., Храпов Е.А., Васильев А.Д., Волова Т.Г. Биодеградация полигидроксиалканоатов почвенными микробиоценозами различной структуры и выявление микроорганизмов-деструкторов // Прикладная биохимия и микробиология. – 2012.- Т.48. - №1. – С. 1-9. (принята в печать)
13. Zhila N.О., Kalacheva G.S., Volova T.G. Effect of salinity on the biochemical composition of the alga Botryococcus braunii Kütz IPPAS H-252 // J.Appl Phycol -2011.- V.23, P. 47-52.

Тезисы докладов исполнителей проекта

1. Kuzmina A., Goreva A., Shishatskay E.Designing of the prolonged form of he cytostatic drug encapsulated in resorbable polymeric matrix // 2 st Russian-Hellenic symposium with international participation and young scientists school – 2011, Greece, Heraklion, Crete, May 5-12. Pages 51.
2. Boyandin A., Prudnikova S., Korobikhina K. [et al.] Biodegradation of polyxydroxyalkanoates by soil microbial communities in Central Siberia // BIT´S 4 th Annual world congress of industrial biotechnology – 2011, China, Dalian. Pages 100.
3. Gitelson I., Volova T., Boyandin A. [et al.] Biodegradation of polyxydroxyalkanoates (Phas) in tropical costal waters / BIT´S 4 th Annual world congress of marine biotechnology – 2011, China, Dalian. Pages 181.
4. Goreva A., Shishatskaya E., Volova T. Behaviors PHA-microparticles as matrix for controlled release drug delivery // Europolymer conference - EUPOC 2011, Italy, Gargnano, May 29 – June 3. Pages 112.
5. Zhila N., Volova T. Microbial Synthesis and Properties of Biodegradable Polymers
6. (Polyhydroxyalkanoates) of Different Composition // Europolymer conference – EUPOC 2011, Italy, Gargnano, May 29 – June 3. Pages 168.
7. Кузьмина А.М., Горева А.В. Конструирование пролонгированной формы цитостатического препарата, депонированного в резорбируемый полимерный матрикс и исследование лекарственной эффективности in vivo // Материалы XLIX Международной научной студенческой конференции «Студент и научно-технический прогресс». 2011. Новосибирск. С.184.
8. Гончаров Д. Б., Николаева Е.Д. Влияние способов стерилизации на свойства поверхности полигидроксиалканоатов // Материалы XLIX Международной научной студенческой конференции «Студент и научно-технический прогресс». 2011. Новосибирск. cтр.191.
9. Volova T.G., Sinskeу A. Hydrogen-based biosynthesis: biotechnology of chemolithautrotrophic hydrogen-reducing organisms // Материалы международного научного семинар с молодежной школой «Биотехнология новых материалов и окружающая среда», Красноярск, 2-7 июня 2011, стр.24-26
10. Шишацкая Е.И., Сински Э.Дж. Научные основы и перспективы медико-биологического применения полигидроксиалканоатов // Материалы международного научного семинар с молодежной школой «Биотехнология новых материалов и окружающая среда», Красноярск, 2-7 июня 2011, стр.28-30
11. Шишацкая Е.И. Допуск новых биоматериалов и медицинских устройств к применению // Материалы международного научного семинар с молодежной школой «Биотехнология новых материалов и окружающая среда», Красноярск, 2-7 июня 2011, стр.34-36
12. Morgun V.N., Shishatskaya E.I. Biocompatability of biomaterials – toxycologyc evaluation // Материалы международного научного семинар с молодежной школой «Биотехнология новых материалов и окружающая среда», Красноярск, 2-7 июня 2011, стр.36-37
13. Жила Н.О. Микробный синтез и свойства сополимеров 3-гидроксибутирата/4-гидроксибутирата, синтезируемых водородокисляющими бактериями // Материалы международного научного семинар с молодежной школой «Биотехнология новых материалов и окружающая среда», Красноярск, 2-7 июня 2011, стр.38-40
14. Сырвачева Д.А. Синтез сополимеров 3-гидроксибутирата и 3-гидроксигексаноата бактериями R. Eutropha // Материалы международного научного семинар с молодежной школой «Биотехнология новых материалов и окружающая среда», Красноярск, 2-7 июня 2011, стр.40-42
15. Осипова И.В. Синтез биоразрушаемого сополимера 3- и 4- гидроксимасляной кислоты (поли(3-ГБ-со-4-ГБ) // Материалы международного научного семинар с молодежной школой «Биотехнология новых материалов и окружающая среда», Красноярск, 2-7 июня 2011, стр.42-44
16. Николаева Е.Д., Шишацкая Е.И. Сравнительное исследование клеточных матриксов, полученных из резорбируемых ПГА различного химического состава // Материалы международного научного семинар с молодежной школой «Биотехнология новых материалов и окружающая среда», Красноярск, 2-7 июня 2011, стр. 44-46
17. Шумилова А. А., Николаева Е.Д. Получение из ПГА биомедицинских матриксов для задач клеточной и тканевой инженерии // Материалы международного научного семинар с молодежной школой «Биотехнология новых материалов и окружающая среда», Красноярск, 2-7 июня 2011, стр.47-48
18. Николаева Е.Д., Гончаров Д.Б. Влияние способов стерилизации на свойства поверхности матриксов из полигидроксиалканоатов/ Материалы международного научного семинар с молодежной школой «Биотехнология новых материалов и окружающая среда», Красноярск, 2-7 июня 2011, стр.48-51
19. Горева А.В., Шишацкая Е.И. Полигидрокисалканоаты в качестве резорбируемой основы для депонирования и доставки лекарственных препаратов // Материалы международного научного семинар с молодежной школой «Биотехнология новых материалов и окружающая среда», Красноярск, 2-7 июня 2011, стр.52-55
20. Кузьмина А.М., Горева А.В. Оценка лекарственной эффективности полимерных микрочастиц из ПГА, нагруженных рубомицином, на животных с моделью солидной карциномы Эрлиха // Материалы международного научного семинар с молодежной школой «Биотехнология новых материалов и окружающая среда», Красноярск, 2-7 июня 2011, стр.55-57
21. Умняшкина О.С., Шендрик М.А. Конструирование долговременных форм лекарственных препаратов на основе полигидроксибутирата // Материалы международного научного семинар с молодежной школой «Биотехнология новых материалов и окружающая среда», Красноярск, 2-7 июня 2011, стр.57-58
22. Винник Ю.С., Маркелова Н.М., Василеня Е.С., Шишацкая Е.И. Опыт применения биодеградируемого шовного материала в абдоминальной хирургии // Материалы международного научного семинар с молодежной школой «Биотехнология новых материалов и окружающая среда», Красноярск, 2-7 июня 2011, стр.59-60
23. Бояндин А.Н., Фам Тхи Тхем, Ивонин В.Н., Филичев Н.Л. Биодеградация полигидроксиалканоатов в почвах Въетнама // Материалы международного научного семинар с молодежной школой «Биотехнология новых материалов и окружающая среда», Красноярск, 2-7 июня 2011, стр.115-117
24. Горева А.В. Полигидроксиалканоаты в качестве резорбируемых матриксов для депонирования и доставки лекарственных препаратов // Материалы XVI Конференции молодых ученых Красноярского научного центра СО РАН, Красноярск,2011, стр.11-13.
25. Boyandin A.N., V.P. Rudnev, V.N. Ivovin, S.V. Prudnikova, M.L.Filipenko, T.G. Volova Biodegradation of Polyhydroxyalkanoate film in natural environment // Second international conference on recycling and reuse of materials ICRM 2011 August 5-7, Pages 8-9.
26. Сырвачева Д.А. Микробиологический синтез материалов нового поколения - полигидроксиалаканоатов // Материалы I Всероссийской с международным участием школе-конференции молодых ученых Современные проблемы микробиологии, иммунологии и биотехнологии. Пермь, 2011 "Вестник Уральской медицинской академической науки", стр.203