Научные результаты:
В рамках проекта был разработан ряд in vivo цитометров для работы с лабораторными животными и, в перспективе, с пациентами:
- Стационарный цитометр исследовательского класса с перестраиваемым лазером, универсальная реализация которого позволяет работать с суспензией опухолевых клеток как in vitro, так и in vivo (в потоке модельной жидкости в полимерной трубке, в кровотоке животных),
- Стенд-демонстратор технологии – мобильный цитометр для клинических исследований.
Также в ходе реализации деятельности лаборатории были:
- Разработаны принципы и методы построения многофункциональной технической платформы фотоакустической проточной цитометрии (ФАПЦ), включая создание экспериментального прототипа и разработку программного обеспечения для регистрации движущихся поглощающих объектов с фокусом на быстрые алгоритмы анализа импульсных фотоакустических сигналов.
- Оптимизированы основные режимы и параметры ФАПЦ платформы на фантомах клеток крови и преклинических моделях животных с фокусом на раннюю диагностику циркулирующих онкологических клеток, включая исследование возможности терапии циркулирующих меланомных клеток in vivo на мышах с метастатической меланомой.
- Разработаны принципы и новые методы оптического просветления биотканей для усиления фотоакустических сигналов от кровеносных сосудов, включая создание адекватных фантомов кровеносных сосудов и биотканей, а также исследование изменения фотоакустического контраста сосудов в процессе использования различных методов оптического просветления кожи
- Разработаны мультимодальные высококонтрастные маркеры, содержащие плазмонные нанопробы и красители, а также изучено биораспределение разработанных контрастных агентов, проведена их функционализация для обеспечения комбинации максимально возможного фотоакустического отклика и целевой доставки капсулированного противоракового препарата.
- Перечисленные и иные полученные научные результаты были опубликованы в ведущих мировых научных изданиях: ведущий ученый и члены научного коллектива опубликовали 25 научных статей в журналах, индексируемых в базе данных Web of Science Core Collection, причем из них 22 опубликованы в изданиях, относящихся к первому квартилю (Q1). Проведенные разработки привели к регистрации 6 объектов интеллектуальной собственности. За время реализации проекта научный коллектив получил более 10 научных грантов (РНФ, Стипендии Президента РФ для обучения за рубежом, гранты РФФИ для аспирантов).
Внедрение результатов исследования:
Продукты и технологии, разработанные в рамках проекта, реализованы на доклиническом уровне. Полученные фундаментальные научные результаты развиваются непрерывно, реализуясь в виде публикаций в высокорейтинговых научных журналах. Научные разработки в прикладных сферах планируются к реализации в средне- и долгосрочной перспективе, что обусловлено учетом непосредственной деятельности бенефициаров и соответствующих контролирующих органов.
Организационные и инфраструктурные преобразования:
Лаборатория является уникальным современным лабораторно-клиническим комплексом, оснащенным оборудованием для разработки оптического оборудования и ультразвуковой медицинской техники, которое не представлено ни в одном научном подразделении Саратовской области. Это позволяет проводить как уникальные научные исследования, так и разработку научного и медицинского оборудования, тестирование его работы на различных этапах подготовки к доклиническим и клиническим испытаниям и промышленному производству. По сравнению с существующими лабораториями возможности представленного лабораторного комплекса уникальны, поскольку позволяют решать комплексные задачи, связанные с разработкой уникальных установок фотоакустической диагностики и проведением научных исследований как для задач разработки исследовательских и медицинских приборов, так и для лучшего понимания патологических процессов, происходящих в организме при различных социально значимых заболеваниях.
Образование и переподготовка кадров:
Лаборатория предназначена как для решения научных задач, так и для обучения и переподготовки специалистов высокой квалификации, которые знакомятся и развивают наиболее современные методы оптических и биомедицинских исследований, разрабатывают уникальные новые материалы.
- Организовано обучение по использованию оборудования для проведения научных исследований в лаборатории для сотрудников из организаций: Саратовский государственный медицинский университет имени В. И. Разумовского (Россия), Институт биохимии и физиологии растений и микроорганизмов РАН (Россия), Сколковский институт науки и технологий (Россия). Исполнители проекта принимали активное участие в организации международной школы-конференции «SARATOV FALL MEETING», которая проводится на регулярной основе.
- Организованы стажировки для сотрудников лаборатории в лазерной лаборатории ведущего ученого в Арканзасском центре наномедицины при Арканзасском университете медицинских наук (США), в том числе в рамках выигранных ими стипендий Президента РФ для обучения за рубежом.
- Организована 20-я специализированная международная конференция «Фотоакустические и фототермические явления», The 20th International Conference on Photoacoustic and Photothermal Phenomena, ICPPP 20, 7-12 июля 2019, г. Москва (Россия).
Сотрудничество:
- Арканзасский университет медицинских наук (США): обмен сотрудниками, совместные научные исследования и публикации.
- Саратовский государственный медицинский университет имени В. И. Разумовского (Россия), Первый Московский государственный медицинский университет имени И. М. Сеченова (Россия), Сколковский институт науки и технологий (Россия), Институт биохимии и физиологии растений и микроорганизмов РАН (Россия): совместные научные исследования и публикации.
- IPG Photonics: индустриальный партнер.
