Диссертация

Диссертационная работа посвящена разработке и комплексному исследованию белково-композитных микропузырьков на основе бычьего сывороточного альбумина (БСА) и стабилизирующих добавок различной природы – амфифильного сополимера N-винил-2-пирролидона и акриловой кислоты (П(ВП-АК)), а также низкомолекулярного полиамина спермина. Актуальность исследования обусловлена необходимостью создания новых эффективных и безопасных контрастных агентов для ультразвуковой диагностики, превосходящих по стабильности и акустическим характеристикам существующие белковые препараты (например, Оптисон). В работе впервые систематически изучено влияние молекулярной массы сополимера (3,5–18 кДа), типа концевой гидрофобной группы (октильной или октадецильной) и массового соотношения компонентов на процессы комплексообразования, межфазную активность, структурную организацию оболочки, а также на физико-химические и акустические свойства получаемых микропузырьков.

Методологической основой работы послужил комплекс современных физико-химических, спектроскопических и микроскопических методов, включая динамическое светорассеяние, ИК-Фурье и спектроскопию кругового дихроизма, рамановскую спектроскопию с использованием полых микроструктурированных оптических волноводов, атомно-силовую и криоэлектронную микроскопию, а также молекулярно-динамическое моделирование. Синтез микропузырьков осуществляли ультразвуковым методом, а их акустические свойства оценивали in vitro в модельных фантомах и in vivo при эхокардиографии на крысах. Гемосовместимость изучали методом лазерной эктацитометрии и агрегометрии, а биораспределение – методом флуоресцентной томографии ex vivo.

Установлено, что оптимальные составы (массовое соотношение БСА:П(ВП-АК) = 5:1, Мп сополимера 8,5 кДа с октильной концевой группой) позволяют увеличить концентрацию микропузырьков в 100 раз по сравнению с чистым БСА, обеспечить узкое распределение по размерам (2,3 ± 1,2 мкм) и сохранить нативноподобную структуру белка в оболочке (степень денатурации менее 10%). Полученные микропузырьки демонстрируют 5-кратное увеличение интенсивности нелинейного акустического сигнала и увеличение времени контрастирования до 10 минут по сравнению с коммерческим препаратом. Подтверждена высокая гемосовместимость (отсутствие влияния на деформируемость и агрегацию эритроцитов) и биобезопасность систем in vivo. Разработанные белково-композитные микропузырьки представляют собой перспективную платформу для контраст-усиленной ультразвуковой диагностики и адресной доставки терапевтических агентов.