Труды сотрудников ИВМ СО РАН

[Текст] : статья / С. С. Замай [и др.] // Сибирское медицинское обозрение. - 2015. - № 6. - С. 48-54 . - ISSN 1819-9496
   Перевод заглавия: Functionalized by the aptamers magnetic nanodiscs for nanosurgery of the tumors

УДК

577.29

Аннотация: Цель исследования. Определение перспектив использования функционализированных ДНК-аптамерами магнитных никелевых нанодисков с золотым покрытием для адресной клеточной хирургии онкологических заболеваний. Матери алы и методы. В качестве модели опухоли была использована асцитная карцинома Эрлиха. Теоретически и экспериментально исследованы структуры магнитного поля пермаллоевых и кобальтовых дисков Au-Fe(20)Ni(80)-Au и Au-Co-Au. Результаты. Выполнены оценки механического воздействия нанодисков на клеточную мембрану в переменном магнитном поле. Определены оптимальные состав, геометрия и структура остаточной намагниченности нанодисков. Экспериментально in vitro и in vivo для асцитной карциномы Эрлиха показана возможность использования функционализированных ДНК-аптамерами трехслойных Au-Ni-Au нанодисков с дипольной структурой остаточной намагниченности для адресного разрушения клеток-мишеней. 3аключе-ие. На основании теоретических расчетов и экспериментальных данных сделано заключение о том, что нанодиски Au-Ni-Au, обладающие магнитными свойствами, могут быть использованы для разработки новых методов и препаратов для малоинвазивной клеточной нанохирургии, которая позволяет адресно и дозировано уничтожать только клетки опухоли, в том числе, и метастазы.
The aim of the research. Determination of the prospects of application the functionalized by DNA-aptamers magnetic nickel nanodiscs with gold coating for targeted cell cancer surgery. Materials and methods. As tumor model was used Ehrlich ascites carcinoma. Theoretically and experimentally were investigated the structures of the magnetic field of permalloy and cobalt disks Au-Fe (20) Ni (80) -Au and Au-Co-Au. Results. It were executed the estimation of the mechanical impact of nanodiscs to the cell membrane in an alternating magnetic field. It was determined the optimum composition, geometry and structure of the residual magnetization of nanodiscs. Experimentally in vitro and in vivo for Ehrlich ascites carcinoma was showed the use of functionalized DNA-aptamers three layer Au-Ni-Au nanodisks with dipole structure of the residual magnetization for address destruction of the target cells. Conclusion. On the basis of theoretical calculations and experimental data, it was concluded that nanodiscs Au-Ni-Au, with magnetic properties, can be used to develop new methods and products for minimally invasive cellular nanosurgery that allows targeted and dosed destroy only tumor cells, including metastasis.

РИНЦ

Держатели документа:
ГАОУ ВПО Сибирский федеральный университет
ГБОУ ВПО Красноярский государственный медицинский университет имени проф. В. Ф. Войно-Ясенецкого Министерства здравоохранения РФ
ГБОУ ВПО Красноярский государственный педагогический университет им. В. П. Астафьева Министерства образования и науки РФ
Институт вычислительного моделирования СО РАН
Красноярский научный центр СО РАН

Доп.точки доступа:
Замай, Сергей Сергеевич; Zamay Sergey Sergeevich; Прокопенко, Владимир Семенович; Prokopenko Vladimir Semenovich; Замай, Анна Сергеевна; Zamay Anna Sergeevna; Денисенко, Валерий Васильевич; Denisenko V.V.; Ким, Петр Дементьевич; Kim Petr Dementievich; Орлов, Виталий Александрович; Orlov Vitaly Alerksandrovich; Замай, Галина Сергеевна; Zamay Galina Sergeevna; Иванченко, Татьяна Ивановна; Ivanchenko Tatiana Ivanovna; Замай, Татьяна Николаевна; Zamay Tatiana Nikolaevna

/ V. S. Gerasimov [et al.] // Colloid J. - 2016. - Vol. 78, Is. 4. - P435-442, DOI 10.1134/S1061933X16040050 . - ISSN 1061-933X
Аннотация: Selective action of laser radiation on membranes of malignant cells has been studied in different regimes using conjugates of gold nanoparticles with oligonucleotides by the example of DNA aptamers. Under the conditions of a contact between a bioconjugate and a cell surface and the development of substantial and rapidly relaxing temperature gradients near a nanoparticle, the membranes of malignant cells alone are efficiently damaged due to the local hyperthermia of a cellular membrane. It has been shown that employment of pulsed instead of continuous wave laser radiation provides the localization of the damaging action, which does not involve healthy cells. © 2016, Pleiades Publishing, Ltd.

Scopus,
Смотреть статью,
WOS

Держатели документа:
Siberian Federal University, Svobodnyi pr. 79, Krasnoyarsk, Russian Federation
Institute of Computational Modeling, Siberian Branch, Russian Academy of Sciences, Akademgorodok 50/44, Krasnoyarsk, Russian Federation
Kirenskii Institute of Physics, Siberian Branch, Russian Academy of Sciences, Akademgorodok 50/38, Krasnoyarsk, Russian Federation
Reshetnev State Siberian State Aerospace University, pr. Gazety “Krasnoyarskii rabochii” 31, Krasnoyarsk, Russian Federation

Доп.точки доступа:
Gerasimov, V. S.; Ershov, A. E.; Karpov, S. V.; Polyutov, S. P.; Semina, P. N.

/ T. N. Zamay [et al.] // Nucleic Acid Therape. - 2017. - Vol. 27, Is. 2. - P105-114, DOI 10.1089/nat.2016.0634 . - ISSN 2159-3337
Аннотация: Magnetomechanical cell disruption using nano- and microsized structures is a promising biomedical technology used for noninvasive elimination of diseased cells. It applies alternating magnetic field (AMF) for ferromagnetic microdisks making them oscillate and causing cell membrane disruption with cell death followed by apoptosis. In this study, we functionalized the magnetic microdisks with cell-binding DNA aptamers and guided the microdisks to recognize cancerous cells in a mouse tumor in vivo. Only 10 min of the treatment with a 100 Hz AMF was enough to eliminate cancer cells from a malignant tumor. Our results demonstrate a good perspective of using aptamer-modified magnetic microdisks for noninvasive microsurgery for tumors. © Mary Ann Liebert, Inc. 2017.

Scopus,
Смотреть статью,
WOS

Держатели документа:
Laboratory of Biomolecular and Medical Technologies, Krasnoyarsk State Medical University, 1, P. Zheleznyaka, Krasnoyarsk, Russian Federation
Siberian Federal University, Krasnoyarsk, Russian Federation
Krasnoyarsk Research Center, Siberian Branch of the Russian Academy of Sciences, Krasnoyarsk, Russian Federation
Institute of Computational Modeling, Siberian Branch of the Russian Academy of Sciences, Krasnoyarsk, Russian Federation
Institute of Semiconductor Physics, Siberian Branch of the Russian Academy of Sciences, Novosibirsk, Russian Federation
Institute of Physics, Siberian Branch of the Russian Academy of Sciences, Krasnoyarsk, Russian Federation
Krasnoyarsk State Pedagogical University, Krasnoyarsk, Russian Federation
Department of Chemistry and Biomolecular Sciences, University of Ottawa, Ottawa, Canada

Доп.точки доступа:
Zamay, T. N.; Zamay, G. S.; Belyanina, I. V.; Zamay, S. S.; Denisenko, V.V.; Денисенко, Валерий Васильевич; Kolovskaya, O. S.; Ivanchenko, T. I.; Grigorieva, V. L.; Garanzha, I. V.; Veprintsev, D. V.; Glazyrin, Y. E.; Shabanov, A. V.; Prinz, V. Y.; Seleznev, V. A.; Sokolov, A. E.; Prokopenko, V. S.; Kim, P. D.; Gargaun, A.; Berezovski, M. V.; Zamay, A. S.

/ I. V. Belyanina [et al.] // Theranostics. - 2017. - Vol. 7, Is. 13. - P3326-3337, DOI 10.7150/thno.17089. - Cited References:35. - The authors are grateful to George Y. Vorogeikin, Yuri I. Vorogeikin and "OKB ART". Andrey Barinov and "OPTEC Group" for help with 3D laser scanning imaging. Microscopic analyses using Carl Zeiss LSM 800 were done in the "Center for bioassay, nanotechnology and nanomaterials safety" ("Biotest-Nano") (Multiple-Access Center, Tomsk State University, Tomsk, Russia). Toxicity studies have been performed in Multiple-Access Center, Central Scientific Research Laboratory in Krasnoyarsk State Medical University named after prof. V.F. Voino-Yasenecky. This work was supported by the Russian Scientific Fund (grant #14-15-00805). . - ISSN 1838-7640РУБ Medicine, Research & Experimental

Аннотация: Biomedical applications of magnetic nanoparticles under the influence of a magnetic field have been proved useful beyond expectations in cancer therapy. Magnetic nanoparticles are effective heat mediators, drug nanocarriers, and contrast agents; various strategies have been suggested to selectively target tumor cancer cells. Our study presents magnetodynamic nanotherapy using DNA aptamer-functionalized 50 nm gold-coated magnetic nanoparticles exposed to a low frequency alternating magnetic field for selective elimination of tumor cells in vivo. The cell specific DNA aptamer AS-14 binds to the fibronectin protein in Ehrlich carcinoma hence helps deliver the gold-coated magnetic nanoparticles to the mouse tumor. Applying an alternating magnetic field of 50 Hz at the tumor site causes the nanoparticles to oscillate and pull the fibronectin proteins and integrins to the surface of the cell membrane. This results in apoptosis followed by necrosis of tumor cells without heating the tumor, adjacent healthy cells and tissues. The aptamer-guided nanoparticles and the low frequency alternating magnetic field demonstrates a unique non-invasive nanoscalpel technology for precise cancer surgery at the single cell level.

WOS,
Смотреть статью

Держатели документа:
Krasnoyarsk State Med Univ, Krasnoyarsk, Russia.
Russian Acad Sci, KSC Siberian Branch, Fed Res Ctr, Krasnoyarsk, Russia.
Siberian Fed Univ, Krasnoyarsk, Russia.
Univ Ottawa, Dept Chem & Biomol Sci, Ottawa, ON, Canada.
Inst Computat Modeling RAS SB, Krasnoyarsk, Russia.

Доп.точки доступа:
Belyanina, Irina V.; Zamay, Tatiana N.; Zamay, Galina S.; Zamay, Sergey S.; Kolovskaya, Olga S.; Ivanchenko, Tatiana I.; Denisenko, Valery V.; Kirichenko, Andrey K.; Glazyrin, Yury E.; Garanzha, Irina V.; Grigorieva, Valentina V.; Shabanov, Alexandr V.; Veprintsev, Dmitry V.; Sokolov, Alexey E.; Sadovskii, Vladimir M.; Gargaun, Ana; Berezovski, Maxim V.; Kichkailo, Anna S.; Russian Scientific Fund [14-15-00805]

[Текст] : статья / А. С. Костюков [и др.] // Решетневские чтения. - 2018. - Т. 1, № 22. - С. 529-531 . - ISSN 1990-7702
   Перевод заглавия: OPTIMIZATION OF PHOTOTHERMAL METHODS OF HYPERTHERMIA OF MALIGNANT CELLS USING NANOPARTICLE CORE-SHELL BIOCONJUGATES WITH DNA APTAMERS

УДК	544.77+541.18+535.8+616-006.04

Аннотация: Изучение влияния высокой радиационной нагрузки на организм человека в условиях космического полета является важным направлением онкологии и космической медицины. В работе исследуются особенности импульсной лазерной гипертермии злокачественных клеток с помощью многослойных плазмонных наночастиц.
Effect of corpuscular radiation on a human organism during space flight is an important area of oncology and space medicine. Peculiarities of pulsed laser hyperthermia of malignant cells are studied using multilayer plasmonic nanoparticles

РИНЦ

Держатели документа:
Институт вычислительного моделирования СО РАН
Институт теплофизики имени С. С. Кутателадзе СО РАН
Институт физики имени Л. В. Киренского
Сибирский государственный университет науки и технологий имени академика М. Ф. Решетнева
Сибирский федеральный университет

Доп.точки доступа:
Костюков, А.С.; Kostyukov A.S.; Филимонов, С.А.; Filimonov S.A.; Ершов, А.Е.; Ershov A.E.; Герасимов, В.С.; Gerasimov V.S.; Карпов, С.В.; Karpov S.V.