Лаборатория нанобиоинженерии

Краткая историческая справка о подразделении

Лаборатория организована в 2018 г. Основной научный коллектив лаборатории представлен сотрудниками молодежной группы, сформированной в 2014 г. чл.-к. РАН Псахье С.Г. для выполнения научных проектов в рамках медицинского материаловедения.

Области исследований, направления фундаментальных исследований

Получение новых знаний в области взаимодействия наноструктурных материалов с биологическими объектами для разработки биомедицинских материалов направленного действия, в том числе для медицинских диагностических систем; биофильтрационных мембранных материалов; наноматериалов для доставки лекарств; противоопухолевых и антимикробных наноматериалов, в том числе потенцирующих действие лекарственных препаратов.

Задачи, решаемые в рамках этих направлений

1. Разработка способов подавления пролиферации опухолевых клеток в экспериментах in vitro за счет изменения кислотности их микроокружения с использованием наноструктурных оксидов металлов.

2. Разработка научных основ преодоления устойчивости бактерий к антибиотикам с использованием наноструктурных материалов.

3. Разработка способов модификации поверхностей для обеспечения направленного взаимодействия с биологическими объектами.

4. Дизайн новых антимикробных агентов.

Состав подразделения

Общая численность 13 человек, в том числе: 1 доктор наук, 4 кандидата наук, 7 аспирантов, 9 молодых научных сотрудников (до 33 лет).

Важнейшие научные результаты

Разработаны методики синтеза наноструктурных оксидов металлов, которые способны подавлять резистентность бактерий к антибиоитикам.

Разработаны новые антимикробные агенты на основе многокомпонентных наночастиц.

Разработаны способы получения пористых наночастиц перспективных для доставки лекарственных препаратов.

Проекты, гранты договора

Проекты государственного задания:

III.23.2.10. Научные основы разработки наноструктурных материалов, потенцирующих действие лекарственных препаратов и развитие методов и подходов высокоинформативной инфракрасной и терагерцовой спектроскопии для анализа состава различных сред, в том числе биологических

FWRW-2021-0007. Научные основы создания функциональных покрытий и объемных наноструктурных материалов биомедицинского назначения с использованием аддитивных технологий, композиций гетерофазных наночастиц с полимерами и объемных нанокристаллических псевдосплавов

Проекты РНФ:

№ 17-19-01319 «Перспективные наноструктурные сплавы, сформированные компактированием биметаллических наночастиц из несмешивающихся металлов: получение, структура, физикомеханические свойства».

№ 17-79-20382 "Дизайн новых антимикробных агентов на основе бикомпонентных наночастиц металлов и их оксидов".

№ 21-73-10265 "Разработка полимер-модифицированных 3D- пористых кальций-фосфатных структур на поверхности титановых имплантатов в качестве системы доставки биологически активных веществ, оценка их действия на клеточную жизнедеятельность методом лазерной интерференционной микроскопии"

Проекты ФЦП:

№ 14.604.21.0156 «Разработка наноматериалов на основе оксидов и гидроксидов Al и Fe, обеспечивающих направленную ионную модификацию биологических сред и потенцирование действия лекарственных препаратов, и создание на их основе эффективных гемостатических средств с антимикробным эффектом».

Важнейшие публикации

1. Lerner, M. I., Mikhaylov, G., Tsukanov, A. A., Lozhkomoev, A. S., Gutmanas, E., Gotman, I., ... & Vasiljeva, O. (2018). Crumpled Aluminum Hydroxide Nanostructures as a Microenvironment Dysregulation Agent for Cancer Treatment //Nano Letters. - 2018. - Т. 18. - №. 9. - С. 5401-5410.

2. Lerner, M. I., Psakhie, S. G., Lozhkomoev, A. S., Sharipova, A. F., Pervikov, A. V., Gotman, I., & Gutmanas, E. Y. (2018). Fe-Cu Nanocomposites by High Pressure Consolidation of Powders prepared by Electric Explosion of Wires //Advanced Engineering Materials. - 2018. - С. 1701024.

3. Lozhkomoev A. S. et al. On the possibility of soft matter nanostructure formation based on mesoporous aluminum hydroxide. Prospects for biomedical applications //Physical Mesomechanics. - 2017. - Т. 20. - №. 2. - С. 134-141.

4. Lozhkomoev A. S. Kazantsev S. O., Glazkova E. A., Bakina O. V., Kondranova A. M., Svarovskaya N.V., Rodkevich N. G., Lerner M. I. Synthesis, characterization and properties of porous micro/nanostructures obtained by oxidizing aluminum nanoparticles with water in the presence of glass fibers //Materials Research Express. - 2018. - Т. 5. - №. 11. - С. 115011.

5. Kazantsev S. O., Lozhkomoev A. S., Glazkova E. A., Gotman I., Gutmanas E. Y., Lerner M. I., Psakhie S. G.. Preparation of aluminum hydroxide and oxide nanostructures with controllable morphology by wet oxidation of AlN/Al nanoparticles //Materials Research Bulletin. - 2018. - Т. 104. - С. 97-103.

6. Lozhkomoev A. S., Pervikov A. V., Bakina O. V., Kazantsev S. O., Gotman I. Synthesis of antimicrobial AlOOH-Ag composite nanostructures by water oxidation of bimetallic Al-Ag nanoparticles //RSC Advances. - 2018. - Т. 8. - №. 63. - С. 36239-36244.

7. Lerner M. I. et al. Synthesis of Al nanoparticles and Al/AlN composite nanoparticles by electrical explosion of aluminum wires in argon and nitrogen //Powder Technology. - 2016. - Т. 295. - С. 307-314.

8. Lozhkomoev A. S. et al. Synthesis of core-shell AlOOH hollow nanospheres by reacting Al nanoparticles with water //Nanotechnology. - 2016. - Т. 27. - №. 20. - С. 205603.

9. Lerner M. I. et al. Structures of binary metallic nanoparticles produced by electrical explosion of two wires from immiscible elements //Powder Technology. - 2016. - Т. 288. - С. 371-378.

10. Bakina O. V. et al. Cellulose acetate fibres surface modified with AlOOH/Cu particles: synthesis, characterization and antimicrobial activity //Cellulose. - 2018. - Т. 25. - №. 8. - С. 4487-4497.

11. Fomenko A. et al. Influence of Morphology and Textural Characteristics of γ-Al 2 O 3 Nanostructures on the Potentiation of Doxorubicin //Journal of Cluster Science. - 2021. - С. 1-7.

12. Pervikov A. V. et al. Bimetallic AlAg, AlCu and AlZn nanoparticles with controllable phase compositions prepared by the electrical explosion of two wires //Powder Technology. - 2020. - Т. 372. - С. 136-147.

13. Bakina O. V. et al. Synthesis and antibacterial activity of cellulose acetate sheets modified with flower-shaped AlOOH/Ag //Cellulose. - 2020. - Т. 27. - С. 6663-6676.