ГІБРИДНІ ГІДРОГЕЛІ ДЛЯ ДІАГНОСТИКИ ТА ЛІКУВАННЯ ОНКОЛОГІЧНИХ ЗАХВОРЮВАНЬ

Людмила Керносенко; Юрій Самченко; Наталія Пасмурцева; Олена Соловйова; Світлана Дибкова; Володимир Шляховенко; Ірина Ганусевич; Олена Самойленко; Павло Воротицький; Ігор Волобаєв

doi:10.20535/kpisn.2024.1-4.314408

Т. 137 · № 1-4 · 2024 гру 31, 2024 статті

ГІБРИДНІ ГІДРОГЕЛІ ДЛЯ ДІАГНОСТИКИ ТА ЛІКУВАННЯ ОНКОЛОГІЧНИХ ЗАХВОРЮВАНЬ

ЛК

Людмила Керносенко Відповідальний Ovcharenko Institute of Biocolloid Chemistry of the National Academy of Sciences of Ukraine, Ukraine Україна

ЮС

Юрій Самченко Ovcharenko Institute of Biocolloid Chemistry of the National Academy of Sciences of Ukraine, Ukraine Україна

НП

Наталія Пасмурцева Ovcharenko Institute of Biocolloid Chemistry of the National Academy of Sciences of Ukraine, Ukraine Україна

ОС

Олена Соловйова Ovcharenko Institute of Biocolloid Chemistry of the National Academy of Sciences of Ukraine, Ukraine Україна

СД

Світлана Дибкова Ovcharenko Institute of Biocolloid Chemistry of the National Academy of Sciences of Ukraine, Ukraine Україна

ВШ

Володимир Шляховенко The Kavetsky Institute of Experimental Pathology, Oncology and Radiobiology, National Academy of Sciences of Ukraine, Ukraine Україна

ІГ

Ірина Ганусевич The Kavetsky Institute of Experimental Pathology, Oncology and Radiobiology, National Academy of Sciences of Ukraine, Ukraine Україна

ОС

Олена Самойленко The Kavetsky Institute of Experimental Pathology, Oncology and Radiobiology, National Academy of Sciences of Ukraine, Ukraine Україна

ПВ

Павло Воротицький Ovcharenko Institute of Biocolloid Chemistry of the National Academy of Sciences of Ukraine, Ukraine Україна

ІВ

Ігор Волобаєв Ovcharenko Institute of Biocolloid Chemistry of the National Academy of Sciences of Ukraine, Ukraine Україна

Опублікованогру 31, 2024

PDF

НВКПІ 1-4 ТОМ 137 · 1-4

ТОМ 137 · № 1-4 · 2024 Переглянути випуск

Анотація

Проблематика. Використання полімерних композитів та гідрогелів, наповнених функціоналізованими наночастинками (зокрема кислотно-модифікованого лапоніту та золота) уможливлює їх застосовування для заповнення післяопераційних порожнин, насамперед, після резекції пухлин, та дозволяє підвищувати ефективність ранньої діагностики онкологічних захворювань. Мета дослідження. Розробка методів синтезу кислотно-активованого лапоніту, дослідження його основних фізико-хімічних властивостей, методів його інкорпорування до термочутливих гідрогелів; вивчення можливості використання гібридних матеріалів на основі термочутливих гідрогелів та наночастинок золота в онкохірургії. Методика реалізації. Синтезовані матеріали охарактеризовані методами лазерної кореляційної спектроскопії, ІЧ- та УФ-спектроскопії, рентгеноструктурного аналізу, зимографії тощо. Результати дослідження. Синтезовані гібридні полімерні системи на основі термочутливих гідрогелів з наночастинками золота можуть використовуватися для заповнення післяопераційних порожнин з одночасним адресним вивільненням інкорпорованого бактеріостатика Альбуцида. Система додецилсульфат натрія–поліакриламідний гель з інкорпорованими наночастинками кислотно-модифікованого лапоніту, продемонструвала високу ефективність при електрофоретичному розділенні білків плазми периферичної крові для ранньої діагностики колоректального раку. Висновки. Кислотна модифікація лапоніту може бути покладена в основу створення нанорозмірних терапевтичних та діагностичних систем. Синтезовані гібридні полімерні матеріали на основі термочутливих гідрогелів з наночастинками золота можуть використовуватися для заповнення післяопераційних порожнин з одночасним адресним вивільненням інкорпорованого бактеріостатичного препарата Альбуцида

Посилання

J. Basso, A. Miranda, S. Nunes, T. Cova, J. Sousa, C. Vitorino, A. Pais “Hydrogel-Based Drug Delivery Nanosystems for the Treatment of Brain Tumors” Gels, vol. 4(3), 2018. https://doi.org/10.3390/gels4030062
O. Goncharuk, Yu. Samchenko, D. Sternik, L. Kernosenko, T. Poltoratska, N. Pasmurtseva, M. Abramov, E. Pakhlov, A. Derylo-Marczewska, “Thermosensitive hydrogel nanocomposites with magnetic laponite”, Appl Nanosci. vol. 10(12), 2020, pp. 4559. https://doi.org/10.1007/s13204-020
R.V. Kalaydina, K. Bajwa, B. Qorri, A. Decarlo, M. R Szewczuk, “Recent advances in "smart" delivery systems for extended drug release in cancer therapy” Dove Medical Press - Open Access Publisher of Medical reserch, vol. 2018:13, 2018, pp. 4727–4745. https://doi.org/10.2147/IJN.S168053
S. Kalia, “Polymeric Hydrogels as Smart BiomaterialsSpringer”, Series on Polymer and Composite Materials (SSPCM), Springer, 2016. DOI:10.1007/978-3-319-25322-0
T. Raj Singh, G. Laverty, R. Donnelly “Hydrogels: Design, Synthesis and Application in Drug Delivery and Regenerative Medicine”, CRC Press, Tailor and Francis Group, LLC, 2017, 352 p. https://doi.org/10.1201/9781315152226
A. Das, R. Uppaluri, Ch. Das, “Feasibility of poly-vinyl alcohol/starch/glycerol/citric acid composite films for wound dressing applications”, International Journal of Biological Macromolecules, vol. 131, 2019, pp. 998-1007. https://doi.org/10.1016/j.ijbiomac.2019.03.160
O. Samoylenko, O. Korotych, M.Manilo et al., “Biomedical Applications of Laponite®-based Nanomaterials and Formulations: Soft Matter Systems for Biomedical” Chapter 15. Applications, Edited by L. Bulavin, N. Lebovka. Springer Proceedings in Physics, Cham, 2021. https://doi.org/10.1007/978-3-030-80924-9_15
N. Lebovka, O. Goncharuk, V. Klepko, V. Mykhailyk, Yu. Samchenko, L. Kernosenko, N. Pasmurtseva, T. Poltoratska, O. Siryk, O. Solovieva, M. Tatochenko, “Cross-Linked Hydrogels Based on PolyNIPAAm and Acid-Activated Laponite RD: Swelling and Tunable Thermosensitivity”, Langmuir, 2022, vol. 38(18), pp. 5708–5716. doi: 10.1021/acs.langmuir.2c00310.
M. Sepantafar, R. Maheronnaghsh, H. Mohammadi, S. Rajabi-Zeleti, N. Annabi, N. Aghdami, H. Baharvand, “Stem cells and injectable hydrogels: synergistic therapeutics in myocardial repair”, Biotechnol. Adv., vol. 34, 2016, pp. 362–379. https://doi.org/10.3390/membranes7040056
A. Wuethrich, J. P. Quirino, “A decade of microchip electrophoresis for clinical diagnostics–a review of 2008–2017”, Analytica chimica acta vol. 1045, pp. 42-66. https://doi.org/10.1016/j.aca.2018.08.009
T. Aoki, “A comprehensive review of our current understanding of red blood cell (RBC) glycoproteins”, Membranes, vol. 7(4), 2017, pp. 56. https://doi.org/10.3390/membranes7040056 .
U.K. Laemmli, “Cleavage of structural proteins during the assembly of the head of bacteriophage T4”, Nature, vol. 227(5259), 1970 pp. 680–685. https://doi.org/10.1038/227680a0
https://en.wikipedia.org/wiki/SDS-PAGE
G. Shu, W. Zhu, Y.Z. Jiang, X. W. Li, et al. “Persistent luminescence immune hydrogel for photodynamic-immunotherapy of tumors in vivo”, Adv. Funct. Mater, vol. 31(36), 2021, pp. 2104472. doi:10.1002/adfm.202104472
B. Abel, C. Lucía, et al “Effect of immunology biomarkers associated with hip fracture and fracture risk in older adults”, Immunity & Ageing, vol. 20, 2023, pp. 1–11. https://doi.org/10.1186/s12979-023-00379-z
A.P. Maletskyi, Y.M. Samchenko, V.V. Vit, N.M. Bigun, L.O. Kernosenko, “The nature of the reaction of the soft tissues of the orbit, auricle and bone structures to the implantation of a hybrid gel in the experiment”, Archive of Ophthalmology (Ukraine), vol. 6, 2(11), 2018, pp. 20–27.
Yu.M. Samchenko, A.P. Maletskiy, N.M. Bigun, G.A. Dolynskyy, L.O. Kernosenko, N.O. Pasmurtseva, T.P. Poltoratska, I.Ie. “Mamyshev, Dynamics of depositing and diffusion of drugs (chlorhexidine, 5-fluorouracil and doxorubicin) in hydrogel implants with different hydrogel crosslinking densities”, Journal of Ophthalmology (Ukraine), vol 3(494), 2020, pp. 53–60.
A. Maletskyy, Yu. Samchenko, N. Bigun, “Improving the Antitumor Effect of Doxorubicin in the Treatment of Eyeball and Orbital Tumors”, In Advances in Precision Medicine Oncology, edited by H. Arnouk, B. Hassan, London: IntechOpen, 2021. 10.5772/intechopen.95080.
Ju. Brunelle, R. Green, “Coomassie blue staining”, In Methods in enzymology, Elsevier, vol. 541, 2014, pp. 161–167. https://doi.org/10.1016/B978-0-12-420119-4.00013-6
J.A. Santana Costa, C.M. “Paranhos Systematic Evaluation of Amorphous Silica Production from Rice Husk Ashes”, J. Cleaner Prod, vol. 192, 2018, pp. 688–697. https://doi.org/10.1016/j.jclepro.2018.05.028
Y. Lyu, L.M. Becerril, M. Vanzan, S. Corni, et al, “The Interaction of Amines with Gold Nanoparticles”, Adv Mater, Online Version of Record before inclusion in an issue, Mar 23, 2023. doi: 10.1002/adma.202211624
Yu.M. Samchenko, S.M. Dybkova, A.P. Maletskyy, L.O. Kernosenko, T.G. Gruzina, et al., “Antimicrobial effects of hydrogel implants incorporating gold nanoparticles and albucide and developed for reconstructive surgery in the orbit and periorbital area” Journal of Ophthalmology, vol. 5(514), 2023, pp. 27–33.

Наступна у випуску ІНФОРМАЦІЙНА СИСТЕМА ДЛЯ ПРОГНОЗУВАННЯ НЕЛІНІЙНИХ НЕСТАЦІОНАРНИХ ПРОЦЕСІВ У ФІНАНСАХ

§ 06 — Пов'язані

Схожі статті в цьому журналі

Пов'язані рецензовані дослідження, опубліковані в цьому журналі.

Усі випуски

РОЗРОБКА МЕТОДУ ФОРМАЛІЗАЦІЇ ДИНАМІЧНИХ ТЕПЛОВИХ ПОРТРЕТІВ ДЛЯ НАДІЙНОГО ВИЯВЛЕННЯ ЦІЛЕЙ

Степан Лис, Оксана Оборська

Проблематика. Автоматизовані системи спостереження з БпЛА стикаються з подвійним викликом: виявленням теплоконтрастних об'єктів у реальному часі та їх ідентифікацією в…

#тепловізійні системи #ідентифікація цілей #локалізація зони інтересу #динамічний тепловий портрет

10.20535/kpisn.2026.3.359114

МЕТОДИКА ФОРМУВАННЯ ІНФОРМАТИВНОГО ПРОСТОРУ ОЗНАК ТЕХНІЧНИХ ІНДИКАТОРІВ ФІНАНСОВИХ ПРОЦЕСІВ НА ОСНОВІ НЕЙРОМЕРЕЖЕВИХ МОДЕЛЕЙ

Роман Тертичний, Денис Чупрін, Петро Бідюк

Проблематика. Фінансові часові ряди характеризуються нелінійністю, нестаціонарністю та високим рівнем шуму, що суттєво ускладнює їх моделювання та прогнозування.…

#методика формування інформативного простору ознак #технічні індикатори #волатильність Паркінсона #нейронні мережі

10.20535/kpisn.2026.3.359610

МЕТОДИ ЗАБЕЗПЕЧЕННЯ ЦІЛІСНОСТІ ОБРОБКИ ТА ПЕРЕДАЧІ ДАНИХ У ПРОМИСЛОВИХ СИСТЕМАХ АВТОМАТИЗАЦІЇ

Ярослав Корпань, Євген Федоров, Ольга Нечипоренко

Проблематика. Сучасні промислові системи контролю характеризуються високим рівнем інтеграції інформаційних і фізичних процесів та використанням розподілених…

#промислові системи автоматизації #SCADA-системи #цілісність даних #кібербезпека ICS

10.20535/kpisn.2026.3.361520

[1] J. Basso, A. Miranda, S. Nunes, T. Cova, J. Sousa, C. Vitorino, A. Pais “Hydrogel-Based Drug Delivery Nanosystems for the Treatment of Brain Tumors” Gels, vol. 4(3), 2018. https://doi.org/10.3390/gels4030062

[2] O. Goncharuk, Yu. Samchenko, D. Sternik, L. Kernosenko, T. Poltoratska, N. Pasmurtseva, M. Abramov, E. Pakhlov, A. Derylo-Marczewska, “Thermosensitive hydrogel nanocomposites with magnetic laponite”, Appl Nanosci. vol. 10(12), 2020, pp. 4559. https://doi.org/10.1007/s13204-020

[3] R.V. Kalaydina, K. Bajwa, B. Qorri, A. Decarlo, M. R Szewczuk, “Recent advances in "smart" delivery systems for extended drug release in cancer therapy” Dove Medical Press - Open Access Publisher of Medical reserch, vol. 2018:13, 2018, pp. 4727–4745. https://doi.org/10.2147/IJN.S168053

[4] S. Kalia, “Polymeric Hydrogels as Smart BiomaterialsSpringer”, Series on Polymer and Composite Materials (SSPCM), Springer, 2016. DOI:10.1007/978-3-319-25322-0

[5] T. Raj Singh, G. Laverty, R. Donnelly “Hydrogels: Design, Synthesis and Application in Drug Delivery and Regenerative Medicine”, CRC Press, Tailor and Francis Group, LLC, 2017, 352 p. https://doi.org/10.1201/9781315152226

[6] A. Das, R. Uppaluri, Ch. Das, “Feasibility of poly-vinyl alcohol/starch/glycerol/citric acid composite films for wound dressing applications”, International Journal of Biological Macromolecules, vol. 131, 2019, pp. 998-1007. https://doi.org/10.1016/j.ijbiomac.2019.03.160

[7] O. Samoylenko, O. Korotych, M.Manilo et al., “Biomedical Applications of Laponite®-based Nanomaterials and Formulations: Soft Matter Systems for Biomedical” Chapter 15. Applications, Edited by L. Bulavin, N. Lebovka. Springer Proceedings in Physics, Cham, 2021. https://doi.org/10.1007/978-3-030-80924-9_15

[8] N. Lebovka, O. Goncharuk, V. Klepko, V. Mykhailyk, Yu. Samchenko, L. Kernosenko, N. Pasmurtseva, T. Poltoratska, O. Siryk, O. Solovieva, M. Tatochenko, “Cross-Linked Hydrogels Based on PolyNIPAAm and Acid-Activated Laponite RD: Swelling and Tunable Thermosensitivity”, Langmuir, 2022, vol. 38(18), pp. 5708–5716. doi: 10.1021/acs.langmuir.2c00310.

[9] M. Sepantafar, R. Maheronnaghsh, H. Mohammadi, S. Rajabi-Zeleti, N. Annabi, N. Aghdami, H. Baharvand, “Stem cells and injectable hydrogels: synergistic therapeutics in myocardial repair”, Biotechnol. Adv., vol. 34, 2016, pp. 362–379. https://doi.org/10.3390/membranes7040056

[10] A. Wuethrich, J. P. Quirino, “A decade of microchip electrophoresis for clinical diagnostics–a review of 2008–2017”, Analytica chimica acta vol. 1045, pp. 42-66. https://doi.org/10.1016/j.aca.2018.08.009

[11] T. Aoki, “A comprehensive review of our current understanding of red blood cell (RBC) glycoproteins”, Membranes, vol. 7(4), 2017, pp. 56. https://doi.org/10.3390/membranes7040056 .

[12] U.K. Laemmli, “Cleavage of structural proteins during the assembly of the head of bacteriophage T4”, Nature, vol. 227(5259), 1970 pp. 680–685. https://doi.org/10.1038/227680a0

[13] https://en.wikipedia.org/wiki/SDS-PAGE

[14] G. Shu, W. Zhu, Y.Z. Jiang, X. W. Li, et al. “Persistent luminescence immune hydrogel for photodynamic-immunotherapy of tumors in vivo”, Adv. Funct. Mater, vol. 31(36), 2021, pp. 2104472. doi:10.1002/adfm.202104472

[15] B. Abel, C. Lucía, et al “Effect of immunology biomarkers associated with hip fracture and fracture risk in older adults”, Immunity & Ageing, vol. 20, 2023, pp. 1–11. https://doi.org/10.1186/s12979-023-00379-z

[16] A.P. Maletskyi, Y.M. Samchenko, V.V. Vit, N.M. Bigun, L.O. Kernosenko, “The nature of the reaction of the soft tissues of the orbit, auricle and bone structures to the implantation of a hybrid gel in the experiment”, Archive of Ophthalmology (Ukraine), vol. 6, 2(11), 2018, pp. 20–27.

[17] Yu.M. Samchenko, A.P. Maletskiy, N.M. Bigun, G.A. Dolynskyy, L.O. Kernosenko, N.O. Pasmurtseva, T.P. Poltoratska, I.Ie. “Mamyshev, Dynamics of depositing and diffusion of drugs (chlorhexidine, 5-fluorouracil and doxorubicin) in hydrogel implants with different hydrogel crosslinking densities”, Journal of Ophthalmology (Ukraine), vol 3(494), 2020, pp. 53–60.

[18] A. Maletskyy, Yu. Samchenko, N. Bigun, “Improving the Antitumor Effect of Doxorubicin in the Treatment of Eyeball and Orbital Tumors”, In Advances in Precision Medicine Oncology, edited by H. Arnouk, B. Hassan, London: IntechOpen, 2021. 10.5772/intechopen.95080.

[19] Ju. Brunelle, R. Green, “Coomassie blue staining”, In Methods in enzymology, Elsevier, vol. 541, 2014, pp. 161–167. https://doi.org/10.1016/B978-0-12-420119-4.00013-6

[20] J.A. Santana Costa, C.M. “Paranhos Systematic Evaluation of Amorphous Silica Production from Rice Husk Ashes”, J. Cleaner Prod, vol. 192, 2018, pp. 688–697. https://doi.org/10.1016/j.jclepro.2018.05.028

[21] Y. Lyu, L.M. Becerril, M. Vanzan, S. Corni, et al, “The Interaction of Amines with Gold Nanoparticles”, Adv Mater, Online Version of Record before inclusion in an issue, Mar 23, 2023. doi: 10.1002/adma.202211624

[22] Yu.M. Samchenko, S.M. Dybkova, A.P. Maletskyy, L.O. Kernosenko, T.G. Gruzina, et al., “Antimicrobial effects of hydrogel implants incorporating gold nanoparticles and albucide and developed for reconstructive surgery in the orbit and periorbital area” Journal of Ophthalmology, vol. 5(514), 2023, pp. 27–33.