The compatibility of amphiphilic phosphorous dendritic nanoparticles with components of the coagulation system

Výzva	Štipendiá pre excelentných výskumníkov a výskumníčky R2-R4
Hlavný riešiteľ	Šimon Šutý
Prijímateľ	Univerzita Komenského v Bratislave
Celkový rozpočet	111 230,10 €
Príspevok poskytovateľa	111 230,10 €
Zdroj financovania	Plán obnovy a odolnosti
Začiatok realizácie	september 2024
Koniec realizácie	august 2026
Kategória výskumníka	R2
Vedná oblasť	Prírodné a lekárske vedy

Anotácia

Prudký rozvoj nanomedicíny a využitia nanočastíc v medicíne je podmienený ich fyzikálno-chemickými vlastnosťami a ich kompatibilitou s biologickými systémami ako sú proteíny, bunkové membrány, bunky a tkanivá. Existujú rôzne cesty podania a pre intranvenózne podanie je potrebné preskúmať kompatibilitu so zložkami krvi. Medzi časté nežiaduce účinky („interakcie“) patrí imunogénne chovanie (vyvolanie reakcie imunitného systému) a prokoagulačné chovanie (aktivácia niektorej zložky zrážacej kaskády). Dendritické nanočastice – dendróny a dendriméry – predstavujú rozvetvené polymérne nanočastice s množstvom funkčných skupín, ktoré sa dajú modifikovať pre účely terapie a zvýšenia kompatibility a žiaducich interakcii s okolitými systémami. Interakcie nanočastíc s jednotlivými komponentami krvi môžu mať za následok vytvorenie proteínovej korony na základe adsorpcie proteínov krvnej plazmy na povrchu nanočastíc a spustenie zrážacej kaskády a aktiváciu krvných doštičiek. To môže viesť ku vytváraniu krvných zrazenín, ktoré okrem iných zdravotných rizík môžu prispievať aj ku zvýšeniu viskozity krvi, čo predstavuje ďalšiu záťaž pre organizmu. V navrhovanom projekte, by sme chceli skúmať interakcie amfifilných fosforových dendritických nanočastíc (AFD) s jednotlivými komponentami koagulačného systému krvi ako sú proteíny krvnej plazmy (albumín, fibrinogén a i.), ktoré v interakcií s nanočasticami môžu vytvárať proteínovú koronu. Ďalej by sme chceli vytvoriť lipidové vezikuly (lipozómy) s lipidovým zložením podobným trombocytom a pomocou dynamického rozptylu svetla (DLS) a laserovej dopplerovej elektroforézy (LDE) a ďalších biofyzikálnych metód skúmať ich interakcie s vybranými AFD. Ďalej plánujeme overiť vplyv skúmaných AFD na vybrané faktory zrážacej kaskády ako aj ich hemolytickú aktivitu. V neskoršej fáze by sme pomocou ďalších biofyzikálnych metód ako sú skenovacia elektrónová mikroskopia (SEM), vysokoúčinná kvapalinová chromatografia (HPLC) a reometria chceli skúmať ako dendritické nanočastice a aktivácia trombocytov vplývajú na viskozitu a tokové vlastnosti a správanie plnej ľudskej krvi ako fluidného tkaniva. Náš výskum nadväzuje na predošlé úspešné národné a medzinárodné projekty a spolupráce