Отзыв официального оппонента д.ф.-м.н. Нечипуренко Ю.Д. (Термочувствительные покрытия и материалы для клеточных технологий и доставки лекарств)

ОфинизльнОГО Оппонснтз из диссертзпню Рочсвз 1Ория АлсксссВичз "1ерьючувствительиые покрытия н материалы для клеточных технологий и достзвкн лекарств"„прсдставчеинукт нз соискание ученой степени доктОрз фиЗикО"математических наук пО спсниальнОстям 03.01.02- ВБнофизнкав и 03,01,03 — «Бноииженсрия» В настОящсс время пОд термином кономзтеризлыв пОиимзют материалы, взаимодействующие с любыми элсмснтами жиВых снстем, Оуль то ОНОмолскулы. клетки, Ткани или Органы. Г'Огласно атому Определению материалы, испольяусмыс для культивирования клеток, а также В системах достаВки лекарств, Относятся к классу биоматериалов. Именно зтнм Группам биомзтеризлов, применяемым прн работе с культу рамн клеток и при управляемой локальной доставке лекарств посвящена диссертапиоиная работа Ю,А.

Рочева. В основе работы лежит исследование фундаментальных ХЗРЗКТСРИСТИК ТСРМОЧУВСТВНТСЛЬНЫХ ПОЛИМСРОВ, КОТОРЫС СПОСООНЫ 1%*.ЗКО наменять свои характернстикн при незначительном и3меиеиии температуры. При понижении тсмпсрзтуры ниже критической (тзк натывземой, нижней кри~ ичсской тсмГ1С13атурой рас*ворнмости или НКТР) такие полимеры в Водном растворе переходят из состояния компактиои Глобулы В сост Ояиис клубка, В случае молекулярных сеток (птлрогслей) переход харзктсритуется Гндрзтапнсй; иабуханием и увеличением фи3нческих размеров Гидрогсля. Ь~ет кн млскОпнтающих СНОсобны ь адгеани и пролиферзпии на термочувствительных поверхностях ири температуре З7 'С*, однако при пони'кении температуры иижс Н1Л'Р н последующем набухании гидрогеля.

происходит спонтанное Открсплснис клсток. Явление бссфсрмеитнОГО открепления Одиночных клеток, каетОчных клзстсрОВ н пслых плзстОВ клеток от здГсз1юииых ПОВсрхиОстсй ОткрыВает новые ВОзмОжнОсти В развитии мстолз культуры клеток, который является фундаментом современной биотехнологии, мОлскулярной фзрмзкОлОГии и регеисрзтивиой медицины. Изряду с нспользовзнвсм тсрмочтвствнтсльных ма Гсрвзлов в клеточных Гсхноло1 иях, матерйзлы с НК ГР Явлвкзтсв псрспсктивнымн при разработке систем длв локвльнОЙ Й тсрмоконтролирзсмой доставки лекарств.

к~~льтзр и бссфсрмснтнОГО открсплсннв клеток Й клеточных пластов. Выявление ззввсймостн кинстикн Открсплсння клеток От смачивзсмости тсрмочувствитсльных покрытий и фзь"торов клеточной здГсзйи, - Опрсдслсннс характеристик мсзснхимзльных стволовых клеток, К~~ЛЬТИВНРТСМЫХ НЗ покрытиях из ГОмополнмсра ~й-изопропилакрнлзмндз. Построение математической модслй Д~~тавки лекарств тсрмочтвстввтсльных ГндроГслси, Дифф'Гзнонная модсль переноса лскарсзв ЗДСКВЗТНО ОПИСЫВЗСТ ОСНОВНЫС ЗКСПСРНМСНТЗЛЬНЫС РСЗ~ЛЬТЗТЫ. - Разработка устройства для доставки лскврсвв нз полимеров с НОТР на основе ЗЛСМСНТОВ ПСЛЬТЬС.

Работа, без СОмнсБЙЛ, нмсст ВажнОс приклзднОс значение. Материалы ПолуЧСННЫС В КОДС рабОТЫ, 3 ТВКО ПРОТОКОЛЫ КулЬТИВИРОВЗННя КЛСТОХ НЗ ТСРМОЧЯК:ТВИТСЛЬНЫХ ПОВСРХНОСТЯХ ~ЗКС ИСПОЛЬЗ~'ЮТСЯ В РЯЛС МСДННИНСКЙХ ор1 зйизапий В России и зз рабе®ом . Срсдй них, например, Институт зкспсриментальной кзрднолокни РоссийскОГО кзрднолОГЙчсскОГО нзтчно- пронзводствсннОГО комплекса МЗ Российской Фсдсрзпнн, ДИСССРТЗНИЯ СОСТОИТ ИЗ ВВСДСНИЯ, ЧСТЫРСХ ОРНГИНЗЛЬНЫХ ГЛЗВ. ЗЗКЛКЗЧСННЯ и списка пнтирусмой литературы. ВО Ввсдснни обо~И~ЯВИ выбор темы дисссртапнонной работы.

сформ~лнровзны псзи н задачи работы, дзн краткйй знзлнз на~чной нови~в~, ПРЗКТЙЧССКОЙ ЗНЗЧИМОСТИ, ПРИВСДСНЗ СТРУКГЪРЗ ДЙСССРТЗНИЙ И СС КРЗТКОС СОДСРЖЗНИС, Глава 1 посвяшенз Экспериментальным методам„используемым в работе Приведены мстОды синтеза тсрмОчувствительных полимеров, В Главе 2 нвлзгзхзтся результаты исследования тсрмочувствитсльнь полимеров и покрытий.

Определены термодинамические термочувствительных растворов (Величина ИКАР, полуширинз переходов знтальпия переходов). Знание параметров перехода позволяет получат термочувствительные покрьггия с задзннымн харзкгсристиками, варьиру: СООтнОшсиия мономсров В сопОлнмсре. ДЛЯ пОкрытнй, пОлучснных мстодох цснтрифугирования и Высушивзния нз рзство(и, получены знзчсння краеВых углов смзчнвзсмостн, опрсдслснз топография повсрхнОсти. Покзтзно, чтс смзчнвземость поверхностей нз основе поли-(ч"-ИПААМ таин~~ От мстолз приготовления покрытия. Методом наноиндентнровзния измерены модули (г ип з и твердости субмикронных н микронных покрытий, Определен ллеменгный состаВ пОкрытий. Дстзльно нсслсдОВзнз фоторсзкцня, лсжзЩЗЯ В ОснОвс получения ульгатонкнх гидрогслсй (молекулярных сеток) с толшнной 13 нм нз основе поли-((х(-ИПААМ-со-ЛАБФ).

Для улучшения цитосовместнмостн, нз термочувствнтсльныс покры гия наносили факторы клстОчнОЙ здгс ппп фибронектнн, коллзгсн типа 1 и лзминнн, Обрззовзв~пнсся оелковьгс структуры, были научены мстодзмн атомно-силовОЙ микроскопии. Глввв 3 пОсвяШснз ВЗзнмодсйствню клеток человека и млскопита~оппгх с тсрмочуВствитсльными покрытиями. Для Объяснения мехзни'БАМОВ злгсгпн1 н роста клеток на данных покрытиях была исследована ~кспрсссня генов клсток Ис(.з. Используя технику ДИК-чипов, были определены гены, зксг1рссспя которых в клетках отлична из всех покрытиях поли-(х(-ИПААМ-со-!ч-трст- ЬААМ) по срзвнсгппо с традиционными матсризлзмн.

Иримсня~о1пнмися для кхльгвтроВзния клстОк, ПОкзззно, чтО примснснис фзктОров здГсхнн вначнтсльнО ускОряст рост клеток, хбтя дчя каждого тнпз клеток и ГниЙ полимера необходимо подбирать специфический фактор. В работе Впервые показано, что цитосовместимость покрытий нз Основе поли-(ч-ИПЛАМ ззвиси~ нс тОлькО От композиции сополнмера„но и ОГ метода получения покрьпнй.

Иатченне Взаимодсйствиа мсаеихимальных стволовых клеток (МСК человека и тсрмочтвствнтсльных покрытий рассматривается В отдельно~ паратрафе, Показано, что маркеры диффсрениировки МСК не мсикктГСЯ пр1 культивировании на термОчувствитсльных материалах, а сами клетки сохранякт возможность к тправляемой диффсрснпировкс. Наряду с клеточной адГезиси и пролифсраписй в Дан~~й Главе детально исслсдОВались пропессы бссфсрмснтнОГО открсплсииЯ клстОк.

( равнитсльный ан~лиз открепления клеток от термоч~ Вствительных покрьГГий продсмострировал зависимость скорости Откреплснив ОГ Гндрофобности с~бстрата, метода полтченив покрь1ТНЯ и иаличиЯ факторов ВЛГсани. Мсханиам Открепления клеточных плвстОВ Отличается От механизма Открсплсния индивидуальных клеток и свяЗВН с Внутренними механическими напряжсийями. кОторыс привОдят к лОкальноыу Отдслсни10 пласта клеток, пОслс чско плас'Г волиообратио открсплястся от подло®ки. Клетки В пластах фнбробластов 3 РЗ сохрвня1от мсханичсск~чо свяаность за счет злсмснтОВ внсклсточнОГО мактрикса.

ИО нс за счет мсжклсточных кОнтактов, В случае зндОтслиальнькх клсток клеточные кОнтакты СОхраняьотся и при Откреплении клеточнОГО пласта Глава 4 посвящена исследованик1 Гйравлясм011 достаВкн лекаре'1 в иа термочувствитсльных покрытий. В качестве модельноко соединс1Гия был выбран краситель родамии В. Дяя Описанив пронсссов доставки лекарств иа тсрмочтвств1ГГсльных покрытий в работе Оыла иредло1кс11а математи11сск11я модель, которая Описывает диффузию лекарства иа пленок при НЗмсняв111П1хся тсмпсраттрных рс®имах. ЭКСГ1сриментальныс данные по ииклнчсской 1л10пии роламнна В на терыочувствнтельных покрытий на основе поли-(М-ИПААМ-со- ААЬФ) соответствовали расчетным данным„пол~'чс11ным на базе дйффта110ИИОЙ МОДЕЛИ, В работе Описан опытный обратен прибора, Обсспсчива101ний локальное Охла1кдсние полимсрноГО покрыл НЯ.

Впервые было прсдл01ксно использовать механизм лОкальнОГО Охлаждения, ОснОВанный на примснснии алемсита Псльтьс. Ц4клнческий реькнм дОстаВки лекарств 'Сдалось продемонстрировать нй 3-х циклах нзмснснив тока„йодаввсмоьо на элемент Псльтьс. Основныс аамсчаниа и работе иосй т стилистический характер. Скаткем, на ииспольаовать нстрадиттнонн~йс длл биолосни и медицины коицепции псрс1таботкн информаций и трансформации Внсрсиии 1стр, б). 8 тексте тйкькс йопадв1отсв рнстнкн с аислийскнми нодписвмн и Обоаначсинкми по Оскм. что нс Всегда расшифроваио В тексте 1см., например, рис.

2.2.2.9., 4.1.2,1 и др, 1, АВТОР Вьиывают сОмнвння. Все Осиовиыс рез~льтаттй докладыйзлись на мситдународных и российских конфсрсицних, Соискателем Оп~бдн~~~ан~ Зб статси и прест~й~нь~х научных иадйнийх. Автореферат диссертации В полной бСЗУ"СЛОВНО, ЗЙСЛ МатЕМВТИЧЕСКИХ биоинткенсрий. .