Система учета научной деятельности (ASSA) |
Лаборатория генетики лабораторных животных (т.55)Отдел генетических ресурсов лабораторных животных (т.64)ПодразделенияСектор генетических коллекций нейропатологий (т.80)
Научные результаты Сотрудники О Подразделении 1. Основное направление фундаментальных и фундаментально-ориентированных исследований
2. Задачи, решаемые в настоящее время в рамках базового бюджетного проекта Проект: VI.53.2.1. «Иммуногенетические механизмы межорганизменных взаимодействий в репродуктивном цикле млекопитающих как фактор изменчивости потомков». Руководитель проекта – д.б.н. М.П. Мошкин. Задачи, запланированные на 2014-2016 гг. По направлению "Иммуногенетические механизмы воспроизводства…":
По направлению «Нейробиологические эффекты наночастиц» будут решаться следующие задачи:
3. Прикладные разработки По направлению «Биотехнологические и прикладные задачи ЦКП «SPF-виварий» ИЦиГ СО РАН»:
4. Иллюстрированное описание лучших результатов, полученных подразделением за последние 5 лет Согласно эпидемиологическим исследованиям, субмикронные и наноразмерные аэрозоли являются факторами риска нейроэндокринных и нейродегенеративных заболеваний. В этой связи становится актуальным изучение мозга как потенциальной мишени для наночастиц, оседающих в верхних дыхательных путях. Использование нерастворимых магнитно-контрастных частиц оксида марганца (MnO) позволило исследовать методом магнитно-резонансной томографии (МРТ) пути перемещения нанообъектов из носовой полости в головной мозг (рис. 1). Установлено, что траектория позитивного контраста, регистрируемая в разные сроки после введения MnO (от 6 до 96 ч), соответствует нервным путям обонятельной системы. Эффективность поступления наночастиц из носовой полости в мозг зависит от состояния обонятельных рецепторов: запаховые стимулы усиливают перемещение, а блокаторы кальциевых каналов и тубулярного транспорта – ингибируют. Рисунок 1. МРТ исследование пространственно-временной динамики перемещения магнитно-контрастных наночастиц MnO из носовой полости в головной мозг. А. Электронная микроскопия наночастиц. Б. Позитивный контраст на сагиттальном МРТ изображении головы мыши отражает распространение интраназально введенных наночастиц. В. Зависимость интенсивности МРТ сигнала (у.е.) от содержания Mn в обонятельной луковице. Г. Коллоидный раствор MnO и распределение наночастиц по размерам. Д. Динамика накопления MnO в обонятельных луковицах Е. Позитивный контраст на аксиальном срезе отражает накопление Mn в латеральном обонятельном тракте через 24 ч после интраназального введения наночастиц.
Неоднородное распределение наночастиц MnO с максмальным накоплением в обонятельных луковицах, гиппокампе, ядрах бледного шара и нейрогипофизе сохраняется при многократном введении в течение 6 недель. Наличие наночастиц в целевых структурах мозга подтверждает электронная микроскопия, выполненная в экспериментах с введением хорошо детектируемых частиц гидроксида платины [Pt(OH)2]. В исходном растворе их размеры варьировали от 5 нм до 420 нм, но в мозг проходили только те частицы, которые не превышали 250 нм (рис. 2). Рисунок 2. Электронно-микроскопическое детектирование наночастиц [Pt(OH)2] в клетках мозга. А. Наночастицы Pt(OH)2в исходном коллоидном растворе. Б. Размеры наночастиц в исходном растворе и в структурах мозга. В. Наночастицы в дендрите нейрона гломерулярного слоя ольфакторной луковицы. Г. Наночастицы в митохондрии клетки гломерулярного слоя. Д. Наночастицы в дендрите нейрона зубчатой извилины.
Эффекты, обусловленные осаждением наночастиц в носовой полости, не ограничиваются их поступлением в мозг. Используя разработанный нами имплантируемый термодетектор, мы установили, что с первых минут после интраназальной аппликации некоторых наночастиц у мышей падает температура тела. Эффект нельзя объяснить накоплением наночастиц в структурах мозга. Для этого требуется не менее 5-6 часов. Кроме того, введение наночастиц с веществами, ингибирующими их транспорт в головной мозг, не отменяет гипотермического эффекта. Гипотермическая эффективность наночастиц находится в прямой зависимости от их способности катализировать реакции окисления органических молекул. Рисунок 3. Влияние интраназального введения наночастиц на температуру тела мышей. А. Динамика температуры тела в контроле (черная линия) и при интраназальной аппликации (показано стрелкой) коллоидного раствора PtO (коричневая линия). Б. Имплантируемый детектор температуры (справа внизу) и устройство для считывания данных без изъятия детектора. В. Влияние ингибиторов захвата и транспорта (CoCl2, NH4H) наночастиц на гипотермический эффект PtO. Г. Корреляция гипотермического эффекта наночастиц с их способностью катализировать окисление тетраметилбензидина.
Полученные нами результаты задают ориентиры для направленного изучения нейробиологических и нейротоксических эффектов наночастиц, как фундаментальной основы для разработки регламентов испытаний биобезопасности наноматериалов. (Приведенные результаты получены при выполнении интеграционных проектов совместно с Лабораторией морфологии и функции клеточных структур ИЦиГ СО РАН, Межинститутским сектором томографии лабораторных животных ИЦиГ СО РАН и МТЦ СО РАН, ИК СО РАН).
5. Задачи, планируемые на перспективу: Задачи на перспективу:
Герлинская Людмила Алексеевна [ведущий научный сотрудник] Илларионова Нина Борисовна [научный сотрудник] Колосова Ирина Евстафьевна [ведущий инженер] Концевая Галина Владимировна [научный сотрудник] Мошкин Юрий Михайлович [ведущий научный сотрудник] Разумов Иван Алексеевич [старший научный сотрудник] Ромащенко Александр Викторович [старший научный сотрудник] Бывшие сотрудникиКожевникова Елена НиколаевнаЛитвинова Екатерина Анатольевна Щербаков Иван Сергеевич СовместителиСтручалин Максим Владимирович [старший научный сотрудник]Выберите слайдером нужный промежуток, и список ниже будет содержать записи только нужного периода: 05 06 07 08 09 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 |
||||
© 2010-2024 ИЦиГ СО РАН. Все права защищены. |