073a-1-opreview (Физические методы адресации биологически активных веществ в живых системах с использованием полимерных микроносителей)

ОТЗЫВ ОФИЦИАЛЬНОГО ОППОНЕНТА на диссертационную работу Курочкина Максима Андреевича «Физические методы адресации биологически активных веществ в живых сйстемах с йспользоваййем полймерйых мйкроносйтелей», представленйую к защйте на сойсканйе ученой степенй кандидата физико-математических наук по специальности 03.01.02 — биофизика Актуальность диссертационной работы связана с перспективами адресной доставки лекарственных средств к тканям и органам для повышения локальности и эффективности лечения различных заболеваний. Полимерные носители лекарственных средств, исследуемые автором достаточно широко представлены в биомедицйнских исследованиях.

Физические методы их доставки, в том числе с помощью магнитных или лазерных источников являются новыми и перспективными. Разработка эффективных методов визуализации перемещения полимерных носителей в тканях и органах также является весьма актуальной проблемой. Разработка и апробация методов адресации и активации таких носителей в живых системах безусловно заслуживает внимания.

Во введейий обосйовайа актуальность темы йсследованйя, сформулирована цель и основные задачи работы, ее научная новизна и практическая значимость, сформулированы основные результаты и положенйя, выйосймые йа защйту, отмечейа апробацйя работы, публйкацйй и личный вклад автора, определена структура и объем диссертации. В главе 1 представлей обзор лйтературы по теме диссертационной работы. В главе 2 предложен метод адаптации классической методики анемометрии по изображению частиц (Р1У) к работе с живыми обьектами и расчету мгновенного поля скоростей визуализированной капиллярной сети, описан метод пошаговой адаптивной бийаризацйи изображений капиллярной сети хорион-аллантоисной оболочки куриного эмбриона с последующим расчетом поля скоростей капиллярного кровотока. Построено мгновенное поле скоростей для разветвленной сети сосудов.

Проведена оценка точности адаптированного метода Р1У. В главе 3 обсуждается метод магнитного захвата многослойных микрокапсул в фантоме сосуда и в сосудистом русле в эксперимен ге 1п что. Использованы многослойные микрокапсулы, приготовленные методом последовательного ионного наслоения разнозаряженных полиэлектролитов РАН и РЫ на ядрах СаСОз с добавлением 2,5 мл раствора ИТС-ВБА. Для того, чтобы капсулы реагировали на магнитное поле, вместо одного из слоев РЯБ наносился слой наночастиц ГеЗО4 (0,5 мг/мл). Обсуждается гистологический срез участка брыжейки крысы после введения микрокапсул и их магнитного захвата.

Показано, что накопление мнкрокапсул происходит вдоль стенки большого сосудов, но с сохранением его просвета, В главе 4 описана методика формирования жизнеспособной клеточной колонии в стеклянном канале посредством магнитной локализации клеток„ поглотивших магнитные микрокапсулы, при помощи магнитного пинцета. Использовалась клеточная линия МА-104 1эмбриональная почка, макака резус). Продемонстрирован захват клеток и обсуждается жизнеспособность ~~~то~ до и ~~~ле магнитного воздействия. В главе 5 проведено исследование процессов фототермического воздействия лазерного инфракрасного излучения на полимерные трехмерные микроструктурированные пленки 1ПТМП) с массивом полых микроконтейнеров на их поверхности через многомодовое оптическое волокно, в воздухе, воде и фантоме мягких тканей (агар).

Продемонстрирована зависимость между количеством поврежденных микроконтей перов в ПТМП и плотностью энергии 830нм лазерного излучения. В главе 6 продемонстрирован метод адресации биологически активных веществ к единичным клеткам при помощи ~азер~ой инфракрасной фототермической активации ПТМП. Продемонстрирована экспрессия специфических доксицнклин-зависимых генов зеленого флуоресцентного белка, единичных модифицированных клеток С2С12, посредством целевой фототермической активации уединенных микроконтейнеров ПТМП с инкапсулированным доксициклином. В заключении формулируются основные результаты диссертационной работы. Научная новизна диссертационной работы состоит в том, что: впервые реализована методика адресации флуоресцентных многослойных микрокапсул в потоке крови 1п Ию при помощи электромагнитного пинцета в пределах выбранного сегмента сосудистой сети; впервые реализована методика магнитного захвата клеток МА-104, поглотивших магнитные флуоресцентные микрокапсулы, в стеклянном фантоме кровяного сосуда и сформирована жизнеспособная клеточная колония в месте неразрушающего магнитного воздей~~~~я; разработана оригинальная методика ~изуа~и~аци~ сосудистых сетей на основе кросс-корреляционных алгоритмов и построения карт скоростей кровотока в сосудистых сетях, а также разработана методика маскирования границ сосудов на основе локальной бинаризации яркостных картин кровеносных Сосудов; разработана методика лазернОЙ инфракрасной фототермической активации полимерной трехмерной микро- структурированной пленки с массивом микроконтейнеров на ее поверхности и проведена активация этой пленки лазерным излучением внутри фантома мягкой ткани «агар); впервые продемонстрирована система лазерной инфракрасной активации единичных контейнеров в трехмерной микротекстурированной пленке с последующим высвобождением доксициклина, разработана методика доксициклин-индуцированной активации экспрессии зеленого флуоресцентного белка у единичных клеток, на клеточной подложке, на основе полимерной трехмерной микроструктурированной пленки с массивом микроконтейнеров на ее поверхности.

Особенно следует отметить результат, демонстрирующий, что клетки способны поглощать магнитные флуоресцентные многослойные микрокапсулы и формировать жизнеспособную клеточную колонию под деЙствием градиентного магнитного поля. Также следует особо подчеркнуть, что в работе подобраны параметры лазерного ИК излучения и продемонстрирована возможность фототермической активации «высвобождения активного агента) из одиночного микроконтей нера в полимерной трехмерной микроструктурированной пленк~, что м~~е~ быть использовано при разработке новых приборов и устройств для лазерной доставки лекарстВ, Достовериоеть результатов диссертационной работы и выводов подтверждается использованием современных методов и приборов для исследований, в том числе Опти~еской флуоресцентн~й микроскопии, сканирующей электронной микроскопии, трансмиссионной электронной микроскопии и т.д, Автор продемонстрировал компетентность в вопросе выбора и подготовки образцов полимерных пленок с микроконтейнерами, работе с биотканями и их фантомами.

Полученные автором результаты удОВлетВорительно сООтВетстВуют результатам, пОлученными другими авторами. Результаты работы докладывались на всероссийских и международных конференциях, опубликованы в 12 печатных работах, в том числе в изданиях, в которых должны быть опублико~а~~ ~~~о~ны~ диссертаций на соискание ученых степеней доктора и кандидата наук «список ВАК). Основные выводы и научные положения, выносимые на защиту„ получены на основе результатов экспериментальных исследований и представляются ОбоснОВанными и достОВерными.

Замечания по диссертации и авторефервту: 1. Оглавление — названия пунктов диссертации представляются неполными, так например, из названия п.2.2.3. (стр. 2) «измерение скорости крови» не понятно, о скорости какой характеристики крови (потока„микроциркуляции, изменения концентрации компонент и тль) идет речь или из названия п.6.3.2, (стр. 4) «лазерная адресация» не понятно о лазерной адресации чего идет речь. 2. Имеются грамматические ошибки, искажающие смысл фразы — так. например во введении (стр.7) не понятен термин «иногослойные пленки», может быть это «многослойные пленки», На стр.

7-8 есть фраза «...В результате, достигается возможнОсть управлять физикО-химическими свойствами полимерных многослойных систем посредствам внешних электромагнитных полей...» надеюсь, что автор имел ввиду «...посредством внешних электромагнитных полей...»; или там же на стр,8 есть фраза «...с проблемами контроля распределение микроносителей...», наверно следует понимать ее как «...с проблемами контроля распределения микроносителей.. »; или там же на стр.8 «...магнитными микрокапсулыми...», наверно правильной является фраза «...магнитными микрокапсулами...»; или опять же на стр.8 написано «...за своевременную доставку питательных вещества...», очевидно что имеется в виду «...за своевременную доставку питательных веществ...» или сразу на стр.9 написано «...имеют критическое значение для диагностике сосудистых...», грамотно было бы написать «...имеют критическое значение для диагностики сосудистых...», опять же на стр.9 написано «...варьировать физико-химические свойство...», или «...в уединенных микроконтейнеров...».

Ошибки встречаются даже внутри одной и той же фразы, например, фраза на стр.11 «...на основе полимерной трехмерных микроструктурнрованных пленки...» превращается в «...на основе полимерной трехмерных микроструктурированной пленки...» на стр.13 (это 5-й пункт новизны). На стр.75 в одной фразе сразу три ошибки «...В клеточной инкубаторе потдерживалась темпиратура„.». Дальнейшее цитирование ошибок относящихся с русскому языку прекращаю, в виду из значительного количества.

Из приведенных примеров следует, что количество «опечаток» в представленной работе колеблется в диапазоне от 3 до 4 на страницу, что является чрезвычайно высоким показателем для кандидатской диссертации. В общем, следует признать очевидную невнимательность соискателя к правилам русского языка. 3. Есть случаи замены одной системы правописания на другие. Так, например, в п.3 апробации работы (стр.14) фамилия автора указана латинскими буквами, а название работы — кириллицей.