Отзыв официального оппонента д.ф.-м.н. Стовбуна С.В. (1097907)

Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла

Отзыв официального оппонента на диссертацию РОЧЕВА Юрия Алексеевича "ТЕРМОЧУВСТВИТЕЛЬНЫЕ ПОКРЫТИЯ И МАТЕРИАЛЫ ДЛЯ КЛЕТОЧНЫХ ТЕХНОЛОГИИ И ДОСТАВКИ ЛЕКАРСТВ", представленную на соискание ученой степени доктора физико-математических наук по специальностям 03.01,02 — «Биофизика», 03.01.08 — «Биоинженерия» Актуальность темы диссертационной работы Современное развитие науки о биоматериалах определяется необходимостью создания новых адаптивных биосовместимых материалов, способных изменять свои характеристики в ответ на локальные изменения окружающей среды. Диссертационная работа Рочева Ю.А.

посвящена разработке и комплексному исследованию термочувствительных материалов на основе полимеров с нижней критической температурой растворимости 1НКТР). При понижении температуры ниже критической материалы на основе таких полимеров резко переходят из гидрофобного в гидрофильное состояние, соответственно резко изменяются объемные и поверхностные характеристики таких материалов, что в свою очередь приводит к изменению характера взаимодействия материала с биологическими объектами и физиологически активными соединениями. Так, например, в гидрофобном состоянии термочувствительные полимеры способны поддерживать рост иммобилизованных на них клеток, а при переходе материалов в гидрофильное состояние происходит открепление клеток от поверхности.

В работе исследованы характеристики новых термочувствительных полимеров, на их основе получены термочувствительные покрытия, изучена их биосовместимость, способность поддерживать рост различных клеток человека и млекопитающих, а также обеспечивать открепление клеток при понижении температуры. Также в диссертационной работе детально исследовано применение термочувствительных полимеров для локальной доставки лекарств. Диссертация является законченным фундаментальным научным исследованием, объединенным единой целью — развитием фундаментальных основ создания адаптивных биоматериалов на базе полимеров с нижней критической температурой растворимости. Актуальность темы диссертационной работы Рочева Ю.А не подлежит сомнению.

Научная новизна диссертационной работы В работе впервые предложена и реализована методология получения термочу вствительных покрытий на базе полимеров с нижней критической температурой растворимости для культивирования клеток и их бесферментного открепления. К наиболее оригинальным и значимым результатам диссертационной работы относятся: 1. Разработка нового метода получения термочувствнтельных покрытий для роста бесферментного открепления клеток и клеточных монослоев. Метод основан на применении эффекта центрифугирования полимерных растворов. 2, Впервые синтезированы н исследованы сополимеры на основе Ы- изопропилакриламида и этилпнрролидон метакрилата с температурами перехода близким к 37 'С. 3.

Впервые установлена зависимость кинетики открепления клеток от смачиваемости термочувствительных покрытий и факторов клеточной адгезин. 4. Показано, что мезенхимальные стволовые клетки, культивируемые на гомополимере Х-изопропилакриламида, сохраняют плюропотентность и способность к дифференцировке. 5. Сформулирована математическая модель доставки лекарств из термочувствительных гидрогелей.

Показано, что модель адекватно описывает основные экспериментальные результаты. б. Разработано и испытано устройство для доставки лекарств из полимеров с НКТР на базе элемента Пельтье. Практическая значимость Высокая практическая значимость работы вытекает из поставленной цели работы — получения термочувстительных материалов для бесферментного снятия клеток человека н млекопитающих с поверхностей культивирования. Технология позволяет отказаться от применения протеолитических ферментов и деструктивных механических систем снятия клеток с подложек.

Поскольку в настоящее время метод культуры клеток является одним из основных экспериментальных методов современной биологии, биотехнологии и медицины, то новая технология основанная на применении термочувствительных покрытий безусловно будет востребована. Кроме того, данная технология может быть применена и в системах доставки лекарств, что убедительно показано, в диссертационной работе. Структура и основное содержание диссертационной работы Диссертация состоит из введения, четырех глав, выводов и списка цитируемо1 литературы, Материал изложен на 207 страницах и сопровождается 98 рисунками и 1' таблицами. Во введении сформулированы цели и задачи работы, актуальность и научна новизна, личный вклад автора, практическая значимость, достоверность обоснованность результатов.

Также приведен список публикаций автора по тем~ диссертационной работы. Первая глава диссертации посвящена экспериментальным методам, биологическими моделям, а также материалам, используемых в работе. В работе используется широки1 спектр как физико-химических методов исследования полимерных материалов покрытий, так и молекулярно-биологических методов изучения клеток и клеточны: популяций. В данной главе детально описаны, предложенные автором, способг получения термочувствительных покрытий, как методом центрифугирования, так ) методом высушивания из раствора, Проведен сравнительный анализ различных методо определения толщин полимерных покрытий в диапазоне 10 нм- 10 мкм.

Кроме тогс автором разработаны экспериментальные установки для изучения выхода лекарств и термочувствительных покрытий, в том числе, нанесенных на элемент Пельтье. Во второй главе диссертации исследуются физико-химические характеристик термочувствительных полимеров и покрытий.

В работе исследованы термодинамически характристики тремочувствительных полимеров в водных растворах. Получены значени энтальпии, температуры перехода и полуширин переходов для двух груп термочувствительных сополимеров на основе Х-изопропилакриламида(Ф-ИПААм), ка с температурами переходов выше температуры перехода поли-У-ИПААма (дл сополимеров поли-(Х-изопропилакриламнд-со-этилпирролидон метакрилата) (поли-~Э ИПААм-со-ЕПМ)), так и для сополимеров с температурами перехода ниже температуры перехода поли-Ж-ИПААма (для сополимеров на основе поли-( М-изопропилакриламидасо Х-трет-бутилакриламида)).

На основе полимеров с НКТР были получены термочувствительные покрытия, которые были детально охарактеризованы. В частности, методом нанонндентирования были определены механические харктеристики покрытий на глубинах 500 нм- 5 мкм, методом атомно-силовой микроскопии исследована топография поверхностей, установлены краевые углы натекания. Для улучшения цитосовместимости ряд термочувствительных покрытий был модифицирован факторами клеточной адгезии, такими как фибронектин, ламинин, и коллаген. Белковые структуры, образующиеся на поверхности термочувствительных покрытий исследовались методом атомно-силовой микроскопии. В третьей главе представлены результаты по изучению взаимодействия термочувствительных покрытий и клеток.

В частности исследованы процессы клеточной адгезии и клеточной пролиферации на данных покрытиях. Приведены сравнительные данные по экспрессии генов клеток линии НеЬа, культивируемых на термочувствительных полимерах с различной НКТР, Показано, что цнтосовместимость термочувствительных покрытий можно улучшать за счет введения гидрофобных мономеров, а также, модифицируя термочувствительную поверхность факторами адгезии клеток. Установлено, что покрытия, полученные методом центрифугирования, лучше поддерживают клеточный рост.

Исследованы характеристики мезенхимальных стволовых клеток, культивируемых на покрытиях из поли-Х-ИПААма, а также их способность к управляемой дифференцировке. Значимые результаты данной главы относятся к исследованию динамики бесферментного открепления клеток при понижении температуры ниже НКТР. Показано, то с увеличением гидрофобности покрытия скорость открепления клеток резко возрастает н может достигать нескольких часов. Факторы клеточной адгезии также замедляют скорость бесферментного открепления клеток. В заключительной, четвертой главе иследованы процессы доставки лекарств из терм очувствительных гидрогелей на основе фотосшитых полимеров.

Автором сформулирована математическая модель доставки лекарств из термочувствительных гидрогелей. Модель описывает диффузию низкомолекулярных лекарств при циклическом изменении температуры, что позволяет оптимизировать их доставку из терм очувствительных материалов. Проведен анализ наиболее важных режимов фунционирования термочувствительных систем доставки лекарств. В эксперименте исследована кинетика выхода родамина В из термочувствительных гидрогелей на основе М-изопропилакриламида и акриламидобензофенона в диапазоне температур 4 С вЂ” 37 С.

о о Показано соответствие экспериментальных данных предложенной математической модели. Диссертантом разработано устройство для управляемой локальной доставки лекарств из термочувствительных гидрогелей с НКТР на основе элемента Пельтье. Установлены режимы работы устройства, получены кинетические кривые выхода родамина В из покрытий, иммобилизованных на элементе Пельтье.

Характеристики

Тип файла PDF

PDF-формат наиболее широко используется для просмотра любого типа файлов на любом устройстве. В него можно сохранить документ, таблицы, презентацию, текст, чертежи, вычисления, графики и всё остальное, что можно показать на экране любого устройства. Именно его лучше всего использовать для печати.

Например, если Вам нужно распечатать чертёж из автокада, Вы сохраните чертёж на флешку, но будет ли автокад в пункте печати? А если будет, то нужная версия с нужными библиотеками? Именно для этого и нужен формат PDF - в нём точно будет показано верно вне зависимости от того, в какой программе создали PDF-файл и есть ли нужная программа для его просмотра.

Список файлов диссертации