name: Доставка биомолекул в клетки с использованием наночастиц золота и инфракрасного лазерного облучения
keyword_list: оптопорация лазерная трансфекция слои наночастиц Au нанозвезды Au наностержни плазмидные ДНК клетки HeLa клетки А431
abstract: В настоящее время актуальной задачей является разработка технологий для получения клеток с модифицированным геном. Конструкции на их основе представляют большой интерес для различных направлений биотехнологии, биомедицины, генной инженерии и пр. Для получения таких клеток были разработаны разнообразные методы, основанные на различных эффектах воздействия на мембраны клеток, либо защищающие целевые молекулы от ферментативной деградации внутри клеток. Одни из  перспективных и активно развивающихся направлений являются системы внутриклеточной доставки целевых биомолекул на основе лазерного воздействия и плазмонных наночастиц золота. В данной работе была разработана и оптимизирована система внутриклеточной доставки на основе плазмонных наночастиц золота и ИК-лазерного воздействия. Принцип заключается в следующем: при воздействии лазера со строго фиксированной длиной волны, соответствующей плазмонному резонансу наночастиц, происходит их локальный нагрев до экстремальных температур, индуцирующий микроповреждения мембран клеток, не влияющие на их жизнеспособность. 
  Была разработана технология получения биосовместимых слоев наночастиц с контролируемыми физико-химическими параметрами. Получены новые данные о возможных механизмах плазмонной оптопорации клеток на платформах слоев наночастиц. Выявлены наиболее эффективные слои для оптопорации – слои золотых нанозвезд с резонансом 800 нм с удельным содержанием Au ~ 15 мкг/см². Определены оптимальные параметры облучения клеток HeLa непрерывным и импульсным лазерами. Показано, что разработанная система оптотрансфекции (эффективность – 72±12%) имеет преимущество перед коммерческими липокатионными агентами для трансфекции (эффективность – 19±1.8%) для доставки плазмид в «трудно трансфицируемые» клетки линии А431 и для получения модифицированных клеток HeLa со стабильной экспрессией целевого продукта. А также изучены механические свойства и зарегистрирована длительность полного самовосстановления клеток HeLa после оптопорации непрерывным и импульсным лазером, составляющая 30 и 5 ч, соответственно, характерная для процессов регенерации живых клеток в ответ на стрессовое воздействие лазерного облучения.
chairman_dissertation_council.name: Валерий
chairman_dissertation_council.surname: Артюхов
chairman_dissertation_council.patronymic: Григорьевич
chairman_dissertation_council.position: заведующий кафедрой
chairman_dissertation_council.degree: Доктор биологических наук
chairman_dissertation_council.rank: Профессор
chairman_dissertation_council.wos_research_id: B-5281-2016
chairman_dissertation_council.scopus_author_id: 7004799341
chairman_dissertation_council.rinc_id: 78203
chairman_dissertation_council.territory: РОССИЯ
organization_supervisor.name: Дмитрий
organization_supervisor.surname: Ендовицкий
organization_supervisor.patronymic: Александрович
organization_supervisor.position: ректор
organization_supervisor.territory: РОССИЯ
rubrics.code: 34.15.05
rubrics.name: Методы и аппаратура в молекулярной биологии
rubrics.code: 34.17.23
rubrics.name: Биофизика клетки
oecds.code: 01.06.CU
oecds.name: BIOLOGY
oecds.code: 01.06.CQ
oecds.name: BIOCHEMISTRY & MOLECULAR BIOLOGY
oecds.code: 01.06.DA
oecds.name: BIOPHYSICS
oecds.code: 01.06.DR
oecds.name: CELL BIOLOGY
speciality_codes.name: Биофизика
speciality_codes.code: 03.01.02
supervisors.fio: Пылаев Т.Е.
supervisors.scientific_degree: Кандидат биологических наук
supervisors.speciality_code: Биофизика
supervisors.responsible_type: Научный руководитель
opponents.fio: Корнилова Е.С.
opponents.scientific_degree: Доктор биологических наук
opponents.speciality_code: Клеточная биология, цитология, гистология
opponents.responsible_type: Оппонент
opponents.fio: Ломова М.В.
opponents.scientific_degree: Кандидат физико-математических наук
opponents.speciality_code: Биофизика
opponents.responsible_type: Оппонент
protection_organization.short_name: ФГБОУ ВО "ВГУ"
protection_organization.name: ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ "ВОРОНЕЖСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ"
protection_organization.ogrn: 1023601560510
protection_organization.supervisor_name: ДМИТРИЙ
protection_organization.supervisor_surname: ЕНДОВИЦКИЙ
protection_organization.supervisor_patronymic: АЛЕКСАНДРОВИЧ
protection_organization.organization_type: Организация
protection_organization.okogu: Министерство науки и высшего образования Российской Федерации
protection_organization.okopf: Федеральные государственные бюджетные учреждения
author_organization.short_name: ИБФРМ РАН
author_organization.name: Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт биохимии и физиологии растений и микроорганизмов Российской академии наук
author_organization.ogrn: 1026402489013
author_organization.organization_type: Организация
author_organization.okogu: Министерство науки и высшего образования Российской Федерации
author_organization.okopf: Федеральные государственные бюджетные учреждения