WWW.KONF.X-PDF.RU
БЕСПЛАТНАЯ ЭЛЕКТРОННАЯ БИБЛИОТЕКА - Авторефераты, диссертации, конференции
 

Pages:   || 2 | 3 | 4 | 5 |

«IN VITRO И IN VIVO ВИЗУАЛИЗАЦИЯ ГИДРОЗОЛЕЙ МАГНЕТИТА, МАГНИТОЛИПОСОМ И МАГНИТНЫХ МИКРОКАПСУЛ МЕТОДОМ МАГНИТНО-РЕЗОНАНСНОЙ ТОМОГРАФИИ ...»

-- [ Страница 1 ] --

Федеральное государственное бюджетное образовательное

учреждение высшего профессионального образования

«Саратовский Государственный Университет им. Н.Г. Чернышевского»

На правах рукописи

ГЕРМАН СЕРГЕЙ ВИКТОРОВИЧ

IN VITRO И IN VIVO ВИЗУАЛИЗАЦИЯ ГИДРОЗОЛЕЙ МАГНЕТИТА,

МАГНИТОЛИПОСОМ И МАГНИТНЫХ МИКРОКАПСУЛ МЕТОДОМ



МАГНИТНО-РЕЗОНАНСНОЙ ТОМОГРАФИИ

03.01.02 – биофизика

ДИССЕРТАЦИЯ

на соискание ученой степени кандидата физико-математических наук

Научный руководитель:

доктор химических наук, доцент Горин Дмитрий Александрович Саратов 201

СОДЕРЖАНИЕ

ВВЕДЕНИЕ

ГЛАВА 1. Обзор литературы

1.1 Синтез магнитных наночастиц

1.2. Подходы, используемые для стабилизации наночастиц

1.2.1 Низкомолекулярные стабилизаторы

1.2.3 Модификации поверхности наночастиц неорганическими материалами1 1.2.4 Методы векторизации наночастиц для биомедицинских приложений... 1

1.3 Свойства и параметры наночастиц

1.3.1 Размер наночастиц

1.3.2 Токсичность частиц

1.3.4 Магнитные свойства наночастиц

1.4 Применение наночастиц магнетита

1.4.1 Магнитная сепарация

1.4.2 Гипертермия

1.4.4 Тераностика

1.4.5 Магнитно резонансная томография

1.5 Композитные материалы, содержащие наночастицы оксида железа, и их применение

1.5.1 Магнитолипосомы и их применение

1.5.2 Композитные микрокапсулы, полученные методом последовательной адсорбции полиэлектролитов и наночастиц

Выводы к 1 главе

ГЛАВА 2. Материалы и методы

2.1 Синтез коллоидов оксида железа

2.1.1 Синтез водного раствора коллоидного магнетита стабилизированного цитрат-ионами

2.1.2 Методы характеризации полученных наночастиц магнетита

Характеризация полученных наночастиц магнетита

2.1.4 Экстракция наночастиц магнетита в неполярный растворитель............. 44

2.2 Приготовление и характеризация магнитолипосом

2.3 Формирование объектов методом полиионной сборки

2.3.1 Формирование нанокомпозитных покрытий, содержащих катионные и анионные наночастицы магнетита

2.3.2 Исследование морфологии, состава и магнитных характеристик нанокомпозитных покрытий.

2.3.3 Формирование и характеризация полиэлектролитных микрокапсул, содержащих наночастицы магнетита

Выводы ко 2 главе

ГЛАВА 3. Оценка воздействия наночастиц оксида железа на живые системы на клеточном и тканевом уровнях.

Контрастирование наночастиц магнетита и магнитолипосом при мрт

3.1 Получение и характеризация наночастиц магнетита для оценки их воздействия на живые системы

3.2 Взаимодействие коллоида магнетита с нейтрофильными гранулоцитами.

Метод определения жизнеспособности клеток по результатам окрашивания постмортальным красителем пропидиумом йодидом (PI)

3.3 Исследование морфологических изменений органов лабораторных крыс с перевитым раком печени при внутрибрюшинном введении цитратстабилизированных наночастиц магнетита

3.4 Магнитно-резонансная томография

3.5 Интратуморальное введение магнитных липосом

3.6 Взаимодействие коллоида магнетита с клетками крови

3.7 Исследование морфологических изменений органов лабораторных крыс с перевитым раком печени при внутрибрюшинном введении цитратстабилизированных наночастиц магнетита

3.8 Контрастирование наночастиц магнетита и магнитолипосом при МРТ....... 58

3.9 Интратуморальное введение магнитных липосом

Защищаемые результаты исследования

ГЛАВА 4. Полиэлектролитные слои и микрокапсулы

4.1 Изучение магнитных свойств наночастиц оксида железа и полимерных структур, их содержащих

4.2 In vitro контрастирование биодеградируемых полиэлектролитных микрокапсул, содержащих наночастицы магнетита

4.3 Внутривенное введение магнитных микрокапсул

Выводы к 4 главе

Защищаемые результаты исследования

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ





ВВЕДЕНИЕ

Актуальность темы исследования.

За сравнительно небольшое время, прошедшее с момента публикации в 1973 году в журнале «Nature» статьи Пола Лаутербура, где впервые была предложена идея «создания изображения с помощью индуцированного локального взаимодействия», магнитно-резонансная томография (МРТ) стала одним из наиболее эффективных и информативных методов неинвазивной диагностики в медицине [1]. В отличие от большинства других методов визуализации, применяемых в биомедицине, магнитно-резонансная томография позволяет получать изображения при помощи различных механизмов контрастирования:

плотность протонов, T1, T2 и T2* [2]. В настоящее время, благодаря возможности визуализации гидрозолей магнетита, МРТ позволяет развивать новое направление медицины, называемое тераностикой [3], которое предполагает создание объектов, совмещающих в себе диагностическую и терапевтическую функции.

Наночастицы магнетита отвечают требованиям, предъявляемым этой концепцией, так как позволяют не только оказывать локальное терапевтическое (термическое) воздействие на ткани за счет преобразования электромагнитной энергии в тепловую [4], но и могут применяться в качестве контрастирующих агентов для диагностики патологий с помощью МРТ [5].

В настоящее время контрастирующие препараты, содержащие суперпарамагнитные наночастицы оксида железа, используются в качестве Т2 контрастирующих агентов, ускоряющих преимущественно спин-спиновую релаксацию [6]. При определенных условиях наночастицы магнетита могут уменьшать время спин-решеточной релаксации, т.е. контрастировать на Т1 взвешенных МР томограммах[2], но в настоящее время отсутствуют результаты систематического исследования зависимости интенсивности МР-сигнала на Т1 взвешенных изображениях от концентрации наночастиц магнетита, несмотря на то, что данная информация могла бы быть полезна для изучения распределения наночастиц магнетита in vivo с использованием МРТ.

Возможность контрастирования области интереса на Т1 и Т2 взвешенных томограммах, предположительно, можно использовать, для повышения точности диагностирования при МРТ. На данный момент существует проблема различия влияния контрастирующих агентов и артефактов на МР изображения. Артефакты МРТ, которые обычно связаны с результатами протекания эндогенных процессов, например уплотнение тканей, наличие жира, кровоизлияний, сгустков крови и наличие воздуха, вызывают проблемы при диагностировании, поскольку они имитируют сигналы, поступающие от МР контрастирующих агентов. Благодаря использованию контрастирующих агентов, изменяющих Т1 и Т2 релаксацию исключается возможность ложного диагностирования из-за влияния подобных артефактов.

Одно из стремительно развивающихся направлений современной биомедицины связанно с созданием эффективных систем адресной доставки биологически активных веществ. В качестве подобных систем могут быть использованы, как липосомы[7], так и полиэлектролитные капсулы[8]. Для выбора биоактивного вещества для инкапсуляции во внутренний объем капсул или липосом, необходима информация о биораспределении самих средств доставки, которую можно получить, используя магнитные наночастицы в качестве маркеров для in vivo визуализации методом МРТ [9]. Полиэлектролитные микрокапсулы, полученные методом последовательной адсорбции, предоставляют большие возможности для варьирования концентрации наночастиц, характера их распределения внутри оболочки по сравнению с липосомами. С другой стороны, для полиэлектролитных капсул до сих пор являются актуальными вопросы, связанные с изучением их биораспределения и исследования кинетики биодеградации их оболочек in vivo в зависимости от вида парентерального введения (подкожно, внутримышечно, внутривенно).

Цель и задачи исследования.

Целью данной работы является in vitro и in vivo визуализация липосом и нанокомпозитных биодеградируемых микрокапсул, содержащих наночастицы магнетита, методом магнитно-резонансной томографии, и сравнение их контрастирующих свойств с гидрозолем магнетита, а также получение микрокапсул с заданным контрастированием на Т1 и Т2 взвешенных изображениях.

Для достижения этой цели были решены следующие задачи:

оптимизация метода получения гидрозоля магнетита и разработка 1.

принципиальной схемы химического реактора для получения гидрозоля магнетита с возможностью контроля окисления наночастиц и поддержания стерильных условий во всех внутренних емкостях устройства и ее практическая реализация;

оценка токсичности наночастиц магнетита на основе результатов их 2.

взаимодействия с нейтрофильными гранулоцитами, а также на основании морфологических исследований тканей органов крыс при внутрибрюшинном введении и биораспределения магнитных наночастиц на основе результатов МРТ исследований;

получение магнитолипосом с заключенными во внутреннем объеме 3.

наночастицами магнетита и изучение факторов, влияющих на их стабильность во времени методом динамического рассеяния света;

сравнительный анализ МРТ изображений фантомов, содержащих 4.

магнитолипосомы и гидрозоли магнетита в различной концентрации, а также in vivo визуализация магнитолипосом методом МРТ и изучение морфологических изменений в тканях при их интратуморальном введении;

изучение магнитных свойств и морфологии поверхности планарных 5.

нанокомпозитных структур, полученных методом последовательной адсорбции наночастиц магнетита и полиэлектролитов из их растворов на поверхность кремниевых подложек;

получение микрокапсул на основе наночастиц магнетита и 6.

биосовместимых биодеградируемых полимеров, их in vitro и in vivo визуализация методом МРТ, а также изучение их биораспределения и токсичности при внутривенном введении;

изучение закономерностей изменений МР сигнала, сопровождающих 7.

ферментативную деградацию нанокомпозитных микрокапсул, содержащих наночастицы магнетита, in vitro и in vivo.

Научная новизна работы.

Показана возможность использования цитрат-стабилизированных 1.

наночастиц магнетита и магнитолипосом для увеличения контрастирования области интереса на Т1 взвешенных изображениях и определения концентрации наночастиц, используя значения интенсивности Т1 и Т2 взвешенных сигналов.

Продемонстрировано, что использование наночастиц магнетита, 2.

изменяющих как продольную релаксацию протонов, так и поперечную релаксацию обеспечивает возможность повышения достоверности визуализации объектов и тканей in vitro и in vivo методом МРТ.

Показано, что магнитные микрокапсулы на основе биосовместимых 3.

полимеров, изначально не контрастирующие в МРТ, обнаруживают контрастирующие свойства после ферментативной деградации их оболочек вследствие высвобождения наночастиц магнетита.

Установлен характер биораспределения магнитных микрокапсул при 4.

внутривенном введении с течением времени.

Практическая значимость работы.

Создана экспериментальная установка для синтеза гидрозолей 1.

магнетита, позволяющая сохранить стерильные условия во время синтеза и промывки наночастиц и обеспечить проведение синтеза в инертной атмосфере, что минимизирует процесс окисления наночастиц.

Получены моноламеллярные магнитолипосомы с большой 2.

эффективностью загрузки гидрофильных наночастиц магнетита, которые могут быть использованы в качестве Т2 контрастирующих агентов для МРТ исследований.

Показано, что капсулирование наночастиц в липосомы позволяет 3.

контролируемо повысить эффективность контрастирования области интереса на Т2 взвешенных изображениях.

Получены биодеградируемые нанокомпозитные микрокапсулы с 4.

высоким содержанием наночастиц магнетита.

Предложен способ оценки деградации микрокапсул in vivo с помощью 5.

анализа МР томограмм.

Показана возможность управления контрастированием 6.

полиэлектролитных магнитных микрокапсул путем изменения в них концентрации наночастиц магнетита.

Достоверность полученных результатов.

Достоверность полученных результатов обусловлена применением в экспериментах апробированных методик измерения, использованием стандартной измерительной аппаратуры и подтверждается воспроизводимостью экспериментальных данных в пределах установленных погрешностей, а также их соответствием результатам, полученным другими исследователями.

Основные положения и результаты исследований, выносимые на защиту.

На защиту выносятся следующие результаты исследований:

Магнитолипосомы более эффективно уменьшают время поперечной 1.

релаксации (Т2) протонов по сравнению с гидрозолем аналогичных наночастиц при одинаковых концентрациях в расчете на магнетит. Следовательно, на Т2 взвешенных изображениях магнитолипосомы эффективнее увеличивают контраст области интереса по сравнению с гидрозолем наночастиц.

При ферментативной деградации оболочек микрокапсул на основе 2.

поли-L-аргинина и натриевой соли декстран сульфата, содержащих наночастицы магнетита с высокой концентрацией в составе оболочки, наблюдается контрастирование области интереса на МР изображениях, обусловленное увеличением среднего расстояния между наночастицами, в то время как микрокапсулы до деградации не являются контрастирующими.

При внутривенном введении магнитных нанокомпозитных 3.

микрокапсул диаметром 3-5 мкм на основе поли-L-аргинина и натриевой соли декстран сульфата, в дозировке 2,5х109 капсул/кг (в рассчете на магнетит - 15 мг/кг) максимальное накопление в почках обнаружено через 15 минут после введения, в легких - через 4 часа, в печени и сердце – через 1 час, а в селезенке через 24 часа. В печени микрокапсулы разрушаются через 24 часа после введения, и наночастицы магнетита, высвобожденные в результате разрушения оболочки, контрастируют в течение последующих 7 дней.

Апробация работы.

Основные результаты диссертационной работы были представлены на российских и международных конференциях:

3-я Международная школа-семинар «Nanoparticles, Nanostructured 1.

Coatings and Microcontainers: Technology, Properties, Applications» (5-9 мая, 2011, Анталия, Турция).

I Всероссийский симпозиум по поверхностно-активным веществам 2.

«От коллоидных систем к нанохимии» – Казань, (июнь 2011).

Конференция «Post-Genome methods of analysis in biology and 3.

laboratory and clinical medicine» (22-24 ноября 2012 г., Казань, Россия).

4-я Международная школа-семинар «Nanoparticles, nanostructured 4.

coatings and microcontainers: technology, properties, applications» (5-9 мая 2013, Гольм-Потсдам, Германия).

1-ая Международная школа-семинар «Dual-Imaging of Nano/Microsized 5.

Theranostics» (2-6 сентября 2013 г., медицинский университет Шарите, Берлин, Германия).

5-ая Международная школа-семинар «Nanoparticles, nanostructured 6.

coatings and microcontainers: technology, properties, applications» (9-12 мая 2014, Университет Гента, Гент, Бельгия).

Публикации.

По теме диссертации опубликовано 11 научных работ, в том числе 5 статей в изданиях, включенных в перечень рекомендованных ВАК при Минобрнауки РФ, и 6 тезисов докладов.

Гранты.

Научные исследования, проводимые в рамках диссертационной работы, были поддержаны следующими грантами:

«Функционализация поверхности дисперсной фазы эмульсионных систем неорганическими наночастицами» (проект РФФИ № 09-03-00245-а);

«Влияние морфологии, условия получения и внешних воздействий на диэлектрические и магнитные свойства нанокомпозитов» (проект РФФИ № 10-08СТ_а);

«Создание мультифункциональных композитных структур с возможностью адаптации их физико-химических свойств под воздействием ионизирующего и лазерного излучений» (РФФИ № 11-08-12058-ОФИ-м);

«Создание нанокомпозитных материалов на основе термочувствительных браш-полимеров с использованием технологии Ленгмюра-Блоджетт» (проект РФФИ №12-02-31533 (мол_а));

Грант Правительства Российской Федерации №14.Z50.31.0004 для государственной поддержки научных исследований, проводимых под руководством ведущих ученых в российских образовательных учреждениях высшего профессионального образования, научных учреждениях государственных академий наук и государственных научных центрах Российской Федерации ;

Грант Евросоюза, программа IRSES(PI) (International Research Staff Exchange Scheme) FP7 — «Люди» (Marie Curie Actions) 2013, «Dual - Imaging Nano/Micro – sized Theranostics (against cancer), DINaMIT», (the Marie Curie project PIRSES-GAВорота гематоэнцефалического барьера: механизмы регуляции, их зависимость от состояния организма и возраста, способы коррекции с помощью супрамолекулярных транспортных систем» (проект РНФ №14-15-00128);

«Управление физико-химическими характеристиками гетерогенных сред, содержащих неорганические наночастицы, с помощью электромагнитного излучения» (проект РФФИ №14-03-31344) ;

«Синтез, модификация и применение магнитных наночастиц для концентрирования и определения биологически активных веществ» (проект РФФИ №15-03-99704).

Личный вклад диссертанта.

Личный вклад автора состоял в: создании установки для получения гидрозолей магнетита, получении наночастиц магнетита, нанокомпозитных покрытий и микрокапсул, исследовании образцов методами атомно-силовой микроскопии, динамического рассеяния света и магнитно-резонансной томографии, обработке и анализе экспериментальных данных, а также проведении анализа периодической литературы по соответствующей тематике. При использовании результатов, полученных в соавторстве, приведены ссылки на соответствующие источники.

Объем и структура работы Диссертационная работа состоит из введения, 4 глав, заключения, списка литературы, включающего 387 источников, и приложения. Общий объем диссертации составляет 115 страниц, включая 27 рисунков и 6 таблиц.

ГЛАВА 1. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ

1.1 Синтез магнитных наночастиц Магнитные наночастицы, в частности наночастицы оксидов железа, широко используются для биомедицинских целей in vivo, например, для усиления контрастирования и повышения диагностической чувствительности в магнитной резонансной томографии [1-6], целевой доставки и специфического связывания терапевтических агентов в биоткани [7-9], гипертемии с помощью переменного магнитного поля [10,11], тканевой инженерии [12]. Тематике магнитных наночастиц и их применению посвящено большое количество обзоров и монографий [13-16].

Распространенными модификациями оксидов железа являются гематит, маггемит и магнетит [17]. Анализ магнитных и токсикологических свойств показывает, что наночастицы на основе оксидов железа наряду с достаточно эффективными магнитными характеристиками обладают значительно меньшей токсичностью по сравнению с аналогами на основе никеля, кобальта и других элементов [18-20]. С точки зрения параметров и характеристик, описывающих магнитные свойства различных кристаллографических модификаций оксида железа, а значит и эффективность их дальнейшего медицинского применения в качестве контрастирующего агента для МРТ и для гипертермии переменным магнитным полем, наиболее оптимальным является магнетит.

Множество химических методов может быть использовано для получения магнитных наночастиц – синтез в микроэмульсии [21], золь-гель синтез [22], сонохимические реакции [23], гидротермальные реакции [24], гидролиз и термолиз прекурсоров [25] и др. Наиболее простым в реализации методом синтеза магнитных наночастиц является метод химической преципитации из растворов солей двух- и трехвалентного железа в присутствии основания [26-29]. Хотя процесс преципитации оксидов железа из раствора достаточно прост в исполнении, на результат влияет значительное число факторов, поэтому важно добиться воспроизводимости состава, распределения по размерам, электрокинетического потенциала получаемых наночастиц [30].

Загрузка...

Основополагающим принципом химического синтеза наночастиц является инициация химической реакции и последующий контроль над процессами нуклеации и роста образующегося продукта. Понимание сути этих процессов и уровень контроля над ними определяют успешность достижения цели – получения монодисперсных наночастиц с желаемым составом и формой.

Современные методы получения наночастиц магнитных материалов можно разделить на две группы – основанные на получении наночастиц из компактных материалов или же, в противоположность, основанные на сборке наночастиц из атомов, ионов, молекул. По сравнению с методами получения магнитных наночастиц путем измельчения (испарение-конденсация [31.], лазерная абляция [32.], дробление компактных материалов в шаровых мельницах [33], концепция сборки «снизу» располагает большим числом возможностей для контроля над размером, формой, составом, структурой, процессами самоорганизации и физическими свойствами наночастиц. Удобным инструментом воплощения такого подхода являются методы химического синтеза наночастиц, представляющие собой и сочетающие в себе подходы неорганического, металлорганического и органического синтеза с процессами гетерогенного фазообразования в коллоидных системах.

Химический метод соосаждения, вероятно, является наиболее простым и эффективным способом получения магнитных частиц. Оксиды железа (Fe3O4 либо или -Fe2O3), как правило, получают путем смешивания солей двух и трехвалентного железа в пристутствии основания. Процесс можно представить следующим химическим уравнением для получения Fe3O4 Fe2+ + 2Fe3+ + 8OH- = Fe3O4 + 4H2O (1) Согласно термодинамике этой реакции полного осаждения Fe3O4 следует ожидать при рН от 8 до 14, при стехиометрическом соотношении 2:1 (Fe3+/ Fe2+) в отсутствии кислорода [34].

Основным преимуществом процесса соосаждения является то, что может быть синтезировано большое количество наночастиц. Тем не менее, в данном случае контроль распределения частиц по размеру ограничен. Процесс соосаждения происходит в два этапа: [35-38] процесс быстрого зародышеобразования имеет место, когда концентрация вещества достигает критического пересыщения, а затем идет медленный рост зародышей путем диффузии растворенных веществ к поверхности кристалла. Для получения монодисперсных наночастиц оксида железа, эти две стадии должны быть разделены, т.е. зарождения следует избегать в период роста [39]. В перенасыщенном растворе, когда зародыши формируются одновременно, последующий их рост приводит к образованию частиц с очень узким размером распределением по размерам [40].

Контроль над размером и полидисперсностью, как правило, может быть осуществлен в течение очень короткого периода нуклеации, так как конечное число частиц определяется окончанием процесса зародышеобразования и оно не меняется в процессе роста частиц. В ряде исследований было рассмотрено влияние различных факторов на размер, магнитные характеристики или поверхностные свойства получаемых частиц [41-44]. Размер и форма наночастиц может относительно успешно варьироваться путем регулирования рН, ионной силы, температуры, природы солей (перхлораты, хлориды, сульфаты, и нитраты) или соотношения концентраций Fe(II)/Fe(III). Было изучено влияние различных параметров на процесс соосаждения солей (состав среды, соотношение Fe(II)/Fe(III), скорость инжекции потоков, температура, присутствие кислорода) на магнитные свойства и размер частиц [45].

Процесс соосаждении без использования стабилизирующих добавок был описан Массартом и им же был получен первый стабильный образец суперпарамагнитных частиц оксида железа путем осаждения солей FeCl2 и FeCl3 в щелочной среде [46]. В исходном синтезе, частицы магнетита (Fe3O4) имели приблизительно сферическую форму, а их размер составлял 8 нм [47].

Тщательное исследование параметров этого процесса позволило продемонстрировать влияние типа выбранного основания (аммиак, метиламин, гидроксид натрия), величины рН, добавок катионов и Fe2+/Fe3+ и их соотношения на выход реакции, размер и полидисперсность наночастиц [47]. Другие исследования показали, что изменение формы наночастиц связано с изменением поверхностной плотности заряда [48]. В работе [49] была подробно исследована зависимость размеров наночастиц магнетита и его коллоидная стабильность в водных щелочных и кислотных растворах, а также составлена диаграмма окислительно-восстановительного равновесия в системе магнетит/гематит/Fe(II).

В частности установлено, что средний гидродинамический диаметр (определенный методом динамического светорассеяния) наночастиц Fe3O4 в растворе соляной кислоты (pH 1.7-4.6) составляет 82 нм, а в растворе тетраметиламмония (pH 9.4-12.2) – 58 нм, а наиболее стабильные дисперсии образуются в интервалах pH 2-4 и 10-12. Вжно отметить, что частицы могут быть диспергированы в водном носителе или неполярных жидкостях, таких как масла или органические растворители, что позволяет получать магнитные эмульсии, капсулы, везикулы, липосомы [50-52].

Было показано, что увеличение концентрации цитрат-ионов в процессе соосаждения позволило уменьшить размер цитрат-стабилизированных наночастиц от 8 до 3 нм. Эффект добавок цитрата можно пояснить двумя процессами: 1) комплексообразование цитрата с ионами железа предотвращает нуклеацию, и 2) адсорбция цитрата на зародышевых частицах способствует гидролизу, что, в свою очередь, ингибирует рост частиц [53]. Размер частиц можно изменить путем пептизации, то есть добавления раствора электролита или осадителя к стабильному коллоидному раствору для его разрушения, в результате чего частицы большего размера образуют осадок, оставляя меньшие и практически монодисперсные частицы в надосадочной жидкости [54, 55].

Соотношение ионов Fe2+/Fe3+ также влияет на состав, размер, морфологию и магнитные свойства осажденных наноразмерных частиц. Так, средний размер частиц увеличивается с ростом соотношения ионов Fe2+/Fe3+, что было подтверждено другими авторами [56]. Средний размер частиц магнетита также существенно зависит от кислотности и ионной силы [57, 58]. Так, чем выше рН и ионная сила, тем меньше размер частиц и ширина распределения по размерам, так как именно эти параметры определяют химический состав поверхности кристалла и, следовательно, ее электростатический заряд [39]. Некоторые другие факторы также оказывают влияние на размер наночастиц, например, увеличение скорости перемешивания приводит к его уменьшению. Таким же образом, уменьшение размера и полидисперсности наблюдается при добавлении основания к реакционной смеси [59]. Напротив, скорость инжекции потока, по-видимому, не имеет выраженного влияния на формирование наночастиц [60]. Было показано, что образование частиц магнетита уменьшается с ростом температуры [60].

Пропускание газообразного азота через реакционную смесь не только защищает магнетит от окисления, а также уменьшает размер частиц по сравнению с синтезами в присутствии кислорода [61, 62]. Однако немостря на простоту метода и его широкое использование, ряд вопросов, связанных с механизмом протекания реакции и факторами, влияющими на размер и стабильность наночастиц магнетита, остается не разрешенным до сих пор.

1.2. Подходы, используемые для стабилизации наночастиц Изучение влияния pH среды, температуры, наличия различных ионов и молекул в растворе направлено на решение более общей проблемы – эффективной стабилизации наночастиц, которая обеспечила бы присутствие индивидуальных наночастиц, а не агломератов в растворах, при этом, существенно не повлияв на магнитные свойства материала и сохранив поверхность частиц пригодной для дальнейшей функционализации. Важным вопросом для последующего использования коллоидных систем, является их устойчивость, которая приобретает особую значимость при биомедицинском применении коллоидов. С целью стабилизации магнитных наночастиц их поверхность покрывают материалами как органической, так и неорганической природы [63, 64]. При биомедицинском применении модификация поверхности наночастиц позволяет не только обеспечить их стабильность в биологических средах с высокой ионной силой, но и управлять характером их взаимодействия с объектами, который определяет биосовместимость наночастиц [65]. Для модификации поверхности наночастиц используют материалы как органической природы [66-72], так и неорганической, такие как диоксид кремния [73] или золото [74, 75]. Подобные покрытия решают двойную задачу: во-первых, препятствуют агрегации наночастиц и окислению магнетита (обе проблемы являются принципиальными при транспорте наноматериалов через кровоток); во-вторых, позволяют модифицировать поверхность различными специфическими лигандами для биомедицинских применений. В частности, в качестве функциональных молекул для модификации поверхности используют инсулин [76], трансферрин [77,78], альбумин [79].

1.2.1 Низкомолекулярные стабилизаторы Низкомолекулярные вещества, имеющие в качестве функциональных групп карбоксилаты, фосфаты и сульфаты, как известно, могут связываться с поверхностью магнетита [80, 81]. Поверхность наночастиц магнетита может быть стабилизирована в водной дисперсии адсорбцией цитрат-ионов [82] путем формирования координационных связей одной или двух карбоксильных групп в зависимости от стехиометрической насыщенности поверхностных связей и кривизны поверхности частицы. Как минимум одна группа лимонной кислоты взаимодействует с растворителем и отвечает за гидрофильность и поверхностный отрицательный заряд наночастиц. Карбоксилат-ионы оказывают существенное влияние на рост наночастиц оксида железа и их магнитные свойства. Было исследовано влияние концентрации цитрат-ионов на размер частиц маггемита [53]. Повышение концентрации лимонной кислоты при синтезе оксида железа [83] приводит к значительному снижению кристалличности оксидов железа. Кроме того, в присутствии цитрата происходит изменение геометрии поверхности, что было подтверждено другими исследованиями [84-87]. Также в качестве стабилизаторов наночастиц на основе оксидов железа в водной среде были использованы димеркаптосукциновая кислота [88] и фосфорилхолин [89, 90].

В последнее время стал распространенным вариант, когда полученные соосаждением наночастицы магнетита или ферритов, после добавления олеиновой кислоты переводят в органические растворители, образуя гидрофобные магнитные жидкости [91]. Подробно механизм взаимодействия олеиновой кислоты с гидрофильными магнитными наночастицами и перенос их в неполярные растворители, а также влияние присутствия жирных кислот в процессе соосаждения наночастиц магнетита in situ на размер и монодисперсность наночастиц рассмотрены в работе [92].

1.2.2 Высокомолекулярные стабилизаторы Принимая во внимание, что синтез в водной среде направлен в первую очередь на приготовление магнитных наночастиц для использования в медицине и биологии, одним из наиболее эффективных и перспективных методов стабилизации оказалось использование различных полиэлектролитов как in situ, так и при добавлении их к свежеприготовленным наночастицам. В первом подходе, наночастицы покрывают в процессе синтеза. Например, была разработана методика соосаждения в присутствии декстрана [93]. Второй подход состоит в прививке полимера на поверхность свежесинтезированных магнитных частиц [94-96] Стабилизация наночастиц полиэлектролитами в водных растворах, как правило, осуществляется за счет взаимодействия функциональных групп органических макромолекул с поверхностью наночастиц. Наиболее распространенными полиэлектролитами являются полиамиды [97], поликислоты, полиспирты, белки, или, что реже, различные блок-сополимеры [98], содержащие несколько функциональных групп. Полимерные материалы покрытий можно разделить на синтетические и натуральные. Полимеры на основе поли(винилпирролидона) (ПВП), поли(этиленгликоля) (ПЭГ), поли(винилового спирта) (ПВС) и т.д. являются типичными примерами синтетических полимерных систем [99-101].

Поли(этиленгликоль) является гидрофильным, растворимым в воде, биосовместимым полимером. Некоторые исследователи сообщали об использовании ПЭГ [102-107] для увеличения биосовместимости наночастиц оксидов железа и времени их циркулирования в кровотоке [108,109], так как пэгилирование делает частицы «невидимыми» для макрофагов [110, 111].

Покрытия на основе поливинилового спирта частиц предотвращает агломерацию, что приводит к монодисперсным частицам [112-115]. Также были использованы другие полимеры для стабилизации наночастиц полиметакриловая кислота [116], поливинилпирролидон (ПВП) [117], полиакриловая кислота (ПАА), [118,119], полимолочная кислота [120], этилцеллюлоза [121], поли(-капролактон) [122].

Природные полимерные системы включают в себя использование желатина, декстрана, хитозана, пуллулана и т.д. [123-127]. В литературе для стабилизации наночастиц наиболее часто применяют декстран и его производные, крахмал, гликозаминогликаны [128, 129]. Так, декстран используется в качестве стабилизирующего полимерного покрытия, в основном, благодаря его биосовместимости [130-133]. Были представлены подробные магнитные и структурные свойства наночастиц оксидов железа, полученных в присутствии декстрана [134]. Результаты анализа позволяют предположить, что наличие полимера ограничивает размер частиц по сравнению с частицами, полученными без полимера. Важным фактором в выборе декстрана является выбор длины макромолекулы, которая обеспечит оптимальное полярное взаимодействие (в основном за счет комплексообразования и водородных связей) с поверхностью оксида железа.

Несколько исследований было посвящено разработке способов получения наночастиц оксида железа, стабилизированных альгинатом [135-138]. Показано, что полученные таким образом наночастицы характеризуются стабильностью и суперпарамагнитными свойствами. [139]. Предполагается, что стабильность коллоида связана не только с силами электростатического отталкивания вследствие отрицательного заряда карбоксильных групп альгината, но также обусловлена их взаимодействием с ионами железа на поверхности наночастиц [140].

В настоящее время препараты магнитных наночастиц, инкапсулированных в хитозан привлекают значительный интерес [141-144]. Так, были синтезированы магнитные наночастицы сонохимическим методом для использования в качестве МРТ контрастирующих агентов путем модификации олеиновой кислотой в качестве поверхностно-активного вещества и последующего диспергирования в хитозане, который является подходящим носителем для биологических применений [145].

1.2.3 Модификации поверхности наночастиц неорганическими материалами Наночастицы оксида железа типа «ядро-оболочка» имеют внутреннее ядро оксида железа с наружной оболочкой из неорганических материалов, в качестве которых, как правило, используют диоксид кремния или золото. Эти покрытия обеспечивают не только стабильность наночастиц в растворе, но также помогают в связывании различных биологических лигандов на поверхности наночастиц для различных биомедицинских применений [146-151].

Как правило, инертное покрытие на основе диоксида кремния на поверхности наночастиц магнетита предотвращает их агрегацию, улучшает их химическую стабильность, а также обеспечивает снижение токсичности [152].

Это покрытие стабилизирует наночастиц магнетита за счет двух различных процессов [153] - экранирования магнитного дипольного взаимодействия, а с другой стороны наночастицы диоксида кремния отрицательно заряжены, что усиливает электростатическое отталкивание магнитных наночастиц.

Три различных подхода могут быть использованы для формирования покрытия на основе диоксида кремния. Первый способ основан на известной методике, по которой диоксид кремния формируется in situ посредством гидролиза и конденсации золь-гель прекурсора, например, тетраэтоксиортосилана (ТЭОС) [154-158]. Показано, что конечный размер коллоидов покрытых диоксидом кремния зависит от концентрации наночастиц оксида железа и типа растворителя [159]. Второй способ основан на осаждении диоксида кремния из раствора кремниевой кислоты [160], причем этот способ представляется более эффективным и позволяет максимально эффективно покрывать поверхность магнетита, чем предыдущий подход [161]. Этот подход прост в реализации, и размер частиц можно регулировать от нескольких десятков до нескольких сотен нанометров путем изменения соотношения SiO2/Fe3O4 или повторения процесса покрытия [162]. Третий способ представляет собой эмульсионный метод, при котором прямые или обратные мицеллы используются для контроля толщины формируемого покрытия диоксида кремния. Этот метод требует больших усилий, так как требуется отделить наночастицы «ядро-оболочка» от поверхностноактивных веществ, стабилизирующих эмульсию [163-165].

Одним из преимуществ покрытия на основе диоксида кремния является наличие поверхностных силанольных групп, которые могут легко вступать в реакцию с различными связующими агентами для ковалентного присоединения лигандов к поверхности наночастиц [166]. Так, например, аминогруппы могут быть введены на поверхность покрытых диоксидом кремния наночастиц магнетита путем гидролиза и конденсации кремнийорганических реагентов, например, аминопропилтриэтоксисилана [167-169]. Важно отметить, что покрытие на основе диоксида кремния обеспечивает высокую устойчивость коллоида частиц при высоких концентрациях, изменении рН или ионной силы [170].

Золото - другое неорганическое покрытие, подходящее для реализации функциональных возможностей магнитных наночастиц, а также для повышения их стабильности в водной среде [171]. Водорастворимые наночастицы магнетита с диаметром около 60 нм синтезировали путем восстановления Au III на поверхности наночастиц в присутствии гидроксиламина [173]. Золото также обеспечивает модификацию поверхности для последующей функционализации химическими или биологическими агентами [174].

1.2.4 Методы векторизации наночастиц для биомедицинских приложений Различные биологические молекулы, такие как антитела, белки, специфичные лиганды, и т.д., также могут быть связаны с полимером на поверхности наночастиц с помощью химического связывания через амидные или сложноэфирные связи, чтобы придать специфичность частицам для целевой доставки. Для молекулярной визуализации, биовекторы, способные распознавать биологическую мишень, должны быть привиты на поверхность наночастицы.

Кроме того, векторизованные наночастицы должны быть очень стабильны в водных растворах при физиологическом значении рН, нетоксичными и способными циркулировать в кровотоке в течение времени, достаточного для достижения своей цели.

Первая стратегия, используемая для векторизации наночастиц - это электростатическая адсорбция антител [175] или белков [176-177] на поверхности оксида железа. Однако этот метод не достаточно универсален, потому что трудно контролировать воспроизводимость этого процесса, стабильность в биологических средах, и, в зависимости от ионной силы, равномерность покрытия и число привитых векторов. Другой нековалентной стратегией является использование покрытых стрептавидином частиц оксида железа, которые связываются с биотиновыми лигандами [178-179]. Также существует несколько стратегий ковалентного конъюгирования с использованием амино-, карбокси-, альдегид-, или тиольных групп на поверхности наночастиц [180].

Биоконъюгирование с помощью глутаральдегида [181] или формирования амидных связей на карбоксилированных наночастицах оксида железа было исследовано для пептидов [182] и белков [183]. Была проведена биконъюгация наночастиц магнетита, покрытых диоксидом кремния, с фолиевой кислотой [184] и бычим сывороточным альбумином [185]. В нескольких исследованиях магнитные липосомы были использованы в качестве платформы для включения антител или пептидов в липидные мембраны для биовекторизации наночастиц [186-190].

1.3 Свойства и параметры наночастиц 1.3.1 Размер наночастиц Размер частиц обычно относится к общему диаметру частиц, включая ядро и покрытие. Так как наименьший диаметр капилляров в организме составляет 4 мкм [191], более крупные частицы в основном будет захвачены и удержаны в легких [192], что может привести к эмболии в пределах капиллярного русла легких [193].

В зависимости от магнитных свойств, большинство наночастиц имеют тенденцию к агрегации, тем самым уменьшая их поверхностный заряд. Это может привести к образованию агрегатов, которые могут оказаться опасными при внутривенном введении. Таким образом, важно знать поверхностный заряд и агрегационное поведение частиц в кровотоке [194] Большинство внутривенно применяемых наночастиц распознаются организмом как «чужаки» и устраняются непосредственно макрофагами ретикуло-эндотелиальной системы [195]. Частицы размером менее 4 мкм попадают через клетки ретикуло-эндотелиальной системы, в основном в печень (60-90%) и селезенку (3-10%) [193]. В то время как мелкие частицы до 100 нм будут фагоцитироваться через клетки печени (отверстия в эндотелий печени составляют от 100 до 150 нм), а для частиц размером более 200 нм существует тенденция к фильтрации селезенкой [196]. Таким образом, чем больше частица, тем короче период ее полураспада в плазме [197]. В зависимости от размера частиц, их поглощение может быть разделено на фагоцитоз (все размеры) или пиноцитоз (менее 150 нм) [195]. Активность фагоцитоза возрастает с увеличением размера частиц [198]. При физиологических условиях частицы размером более 10 нм не могут проникнуть в эндотелий [199]. Однако этот барьер проницаемости может быть увеличен при патологических состояниях, таких как воспаление или опухолевая инфильтрация. В этом случае порог проникновения может быть увеличен до 700 нм [196]. Таким образом, поглощение наночастиц из кровотока сильно зависит от размера частиц, как было доказано in vivo [200].

1.3.2 Токсичность частиц Все фармацевтические вещества, предназначенные для использования в организме человека и животных, требуют тщательного тестирования на токсичные побочные эффекты. При оценке потенциальной токсичности самих магнитных наночастиц необходимо учитывать, что этот фактор в значительной степени зависит не только от состава частиц, но и от их размеров, площади поверхности, формы, покрытия и модификации поверхности [201]. Из простых геометрических расчетов следует, что при уменьшении размеров частиц возрастает соотношение поверхности к объему. Следовательно, в расчете на единицу веса частиц возрастает поверхность, где могут происходить различные химические процессы.

Частицы, в состав которых входят металлы переменной валентности, например, железо, могут активировать процессы перекисного окисления, что может служить причиной их токсичности при попадании в кровь, дыхательные пути и легкие [202]. Токсичность может проявляться также опосредованно, например, продукты деградации частиц могут стимулировать секрецию медиаторов воспалительных процессов [203]. В целом, смешанный оксид железа (магнетит), входящий в состав многих магнитных частиц, считается слаботоксичным материалом. Железо связывается с белком ферритином, ответственным за хранение железа и его экзоцитоз из клетки, а также белком трансферрином, ответственным за удаление избытка железа через плазматическую мембрану [204]. Масштабные исследования фармакокинетики и токсичности суперпарамагнитных частиц оксида железа показали, что при введении в кровь животных 1 мг/кг окиси железа, уже через 1 час 82% частиц захватывалось печенью и 6,2% - селезенкой [205].

Никаких признаков острого или подострого токсического эффекта не наблюдалось даже при увеличении концентрации до 150 мг/кг веса, что существенно превосходит терапевические дозы. Магнетит не влияет на кровяное давление, скорость сердцебиений, частоту дыхания и рассматривается как препарат, хорошо переносимый сердечно-сосудистой системой [206]. Его введение в русло крови человека разрешено FDA [207]. Помимо острой токсичности, должна быть изучена токсичность продуктов разложения в организме [208]. Первые указания на токсичность могут быть получены путем изучения клеточных культур гистологически после инкубации с наночастицами [209-212]. Тем не менее, цитотоксичность обычно намного выше in vitro по сравнению с in vivo. Это можно объяснить тем фактом, что продукты деградации, ответственные за токсичность, устраняются из области локализации наночастиц in vivo. Таким образом, токсичность испытаний, проведенных in vitro, может иметь ограниченное применение. Если наночастицы используются в живом организме, они должны быть гидрофильными и рН коллоида должен быть близок к 7.4 [213].

Кроме того, они должны деградировать в организме без остатков, иначе они могут накапливаться в определенных клеточных компартментах или тканях ретикулоэндотелиальной системы [214]. Один из возможных тестов на токсичность in vivo является внутрибрюшинное введение наночастиц у мышей [215, 216], что позволяет исследовать дозу LD50, митотический индекс (мутагенность), влияние частиц на макрофаги и другие клетки (печень, селезенка, почки), оцениваемое с помощью гистологии. Токсичность и фармакокинетика (биораспределение, метаболизм, биодоступность) наночастиц со средним диаметром 80 нм было исследовано ранее in vivo [217], при этом при проведении гистологического или серологических тестов крови токсичных побочных эффектов обнаружено не было.

Дальнейшие испытания in vivo частиц 100-1000 нм с различными покрытиями, а также клинические испытания на людях показали отличную биосовместимость [218-220].

1.3.3 Поверхностный заряд Дзета-потенциал - это электрический потенциал между краями диффузного слоя ионов в жидкости, окружающей заряженную коллоидную частицу, который возникает в результате накопления электрических зарядов на границе раздела твердой и жидкой фаз [221]. Для электростатической стабилизации магнитных наночастиц, необходимо высокое значение дзета-потенциала. Дзета-потенциал зависит от концентрации электролита, растворенного в среде in vitro или белков плазмы, дополнительно адсорбировавшихся на наночастице in vivo. Если дзетапотенциал меньше, чем заданное критическое значение для конкретной системы.

агрегация и осаждение частиц неизбежны. Поверхностный заряд также играет важную роль во время эндоцитоза, например, в меньшей степени поглощаются отрицательно заряженные частицы из-за отталкивания от одноименно заряженной клеточной мембраны. Тем не менее, эндоцитоз in vitro минимален, если дзетапотенциал близок к нулю [222]. В отличие от него, фагоцитоз увеличивается с более высоким поверхностным зарядом независимо от знака заряда [195]. Чем выше поверхностный заряд, тем короче время пребывания частиц в кровеносной системе [197].

1.3.4 Магнитные свойства наночастиц Магнитные свойства наночастиц определяются многими факторами, среди которых следует выделить химический состав, тип кристаллической решетки и степень ее дефектности, размер и форма частиц, их морфология (для частиц с комплексной структурой), взаимодействие частиц с окружающей их матрицей и соседними частицами. Изменяя размеры, форму, состав и строение наночастиц, можно в определенных пределах управлять магнитными характеристиками материалов на их основе. Однако контролировать все эти факторы при синтезе удается далеко не всегда, поэтому свойства однотипных наноматериалов могут сильно различаться.

В применении магнитного поля для доставки веществ существуют определенные ограничения, главное из которых заключается в допустимых величинах силы магнитного поля. В теле человека имеется ряд белков, содержащих атомы железа и потенциально способных реагировать на внешнее магнитное поле, таких как гемоглобин, ферритин, трнсферрин, различные цитохромы. В то же время, клинические исследования действия поля 8Т не выявили никаких необратимых патологических нарушений [223]. В случае 10Т поля было показано, что хотя оно и влияет на кровоток, его можно рассматривать как безвредное [223], или вызывающее обратимые изменения при кратковременном действии [224].

В медицинской практике для адресации наночастиц используются магнитные поля значительно меньшей напряженности. Поле 0,2Т вполне достаточно для этих целей, хотя длительность действия поля может составлять десятки минут [225].



Pages:   || 2 | 3 | 4 | 5 |
 
Похожие работы:

«Панфилов Виктор Игоревич СТРОЕНИЕ И ФИЗИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА АБЛИРОВАННЫХ НАНОЧАСТИЦ ДИОКСИДА ГАФНИЯ 01.04.07 – физика конденсированного состояния ДИССЕРТАЦИЯ на соискание учёной степени кандидата физико-математических наук Научный руководитель: кандидат...»

«ЕМЕЛЬЯНОВ НИКИТА АЛЕКСАНДРОВИЧ Структура и диэлектрические свойства наночастиц BaTiO3 c модифицированной поверхностью и композитного материала на их основе Специальность 01.04.07 – физика конденсированного состояния ДИССЕРТАЦИЯ на соискание учёной степени кандидата физико-математических наук Научный руководитель: доктор технических наук, профессор, Заслуженный деятель науки РФ Сизов А.С. Курск – 2015...»

«Шахсинов Гаджи Шабанович НЕСТАЦИОНАРНЫЕ КИНЕТИЧЕСКИЕ ПРОЦЕССЫ С УЧАСТИЕМ МЕТАСТАБИЛЬНЫХ АТОМОВ ИНЕРТНЫХ ГАЗОВ В ПЛАЗМЕННЫХ ВОЛНОВОДАХ 01.04.04 – физическая электроника ДИССЕРТАЦИЯ на соискание ученой степени кандидата физико-математических наук Научный руководитель: д. ф.-м. н., профессор Ашурбеков Назир Ашурбекович Научный консультант: д. ф.-м. н., профессор Иминов Кади Османович Махачкала – 2015 Оглавление ВВЕДЕНИЕ...»

«Косолобов Дмитрий Александрович Эффективные алгоритмы анализа закономерностей в строках Специальность 01.01.09 дискретная математика и математическая кибернетика Диссертация на соискание учёной степени кандидата физико-математических наук Научный руководитель доктор физико-математических наук...»

«Черемхина Анастасия Петровна ОЦЕНКА ЗАКОНОМЕРНОСТЕЙ ИЗМЕНЕНИЯ ИНЖЕНЕРНОГЕОЛОГИЧЕСКИХ УСЛОВИЙ УСТОЙЧИВОСТИ ГИДРООТВАЛОВ ВСКРЫШНЫХ ПОРОД В ЗАВИСИМОСТИ ОТ ЭТАПА ЭКСПЛУАТАЦИИ Специальность 25.00.16 Горнопромышленная и нефтегазопромысловая геология, геофизика,...»

«Бобров Александр Игоревич Исследование полей упругих деформаций и напряжений в массивах вертикально упорядоченных Ge(Si)-наноостровков. Специальность 01.04.07 – физика конденсированного состояния Диссертация на соискание ученой степени кандидата физико-математических наук Научный руководитель д.ф.-м.н., проф. Д.А. Павлов...»

«БУРЛУЦКИЙ СТАНИСЛАВ БОРИСОВИЧ ФИЗИКО-ГЕОЛОГИЧЕСКИЕ МОДЕЛИ ОПОЛЗНЕВЫХ СКЛОНОВ ПО ДАННЫМ ЭЛЕКТРОИ СЕЙСМОТОМОГРАФИИ Специальность 25.00.10 – Геофизика, геофизические методы поисков полезных ископаемых ДИССЕРТАЦИЯ на соискание ученой степени кандидата...»

«КАБАРДИН Иван Константинович РАЗВИТИЕ И ПРИМЕНЕНИЕ ОПТИКО-ЛАЗЕРНЫХ МЕТОДИК ДЛЯ ПОВЫШЕНИЯ ЭФФЕКТИВНОСТИ ВЕТРОГЕНЕРАТОРОВ 01.02.05 – Механика жидкости, газа и плазмы ДИССЕРТАЦИЯ на соискание ученой степени кандидата технических наук Научные руководители: доктор технических наук, профессор, Меледин Владимир Генриевич доктор...»

«ДЕТУШЕВ ИВАН ВАСИЛЬЕВИЧ ФУНДАМЕНТАЛИЗАЦИЯ МАТЕМАТИЧЕСКОЙ ПОДГОТОВКИ СТУДЕНТОВ ЭКОНОМИЧЕСКИХ СПЕЦИАЛЬНОСТЕЙ ВУЗОВ НА ОСНОВЕ ПРОФЕССИОНАЛЬНОЙ НАПРАВЛЕННОСТИ ОБУЧЕНИЯ 13.00.02 – теория и методика обучения и воспитания (математика) Диссертация на соискание ученой степени кандидата педагогических наук Научный руководитель: доктор...»

«ЕМЕЛЬЯНОВ НИКИТА АЛЕКСАНДРОВИЧ Структура и диэлектрические свойства наночастиц BaTiO3 c модифицированной поверхностью и композитного материала на их основе Специальность 01.04.07 – физика конденсированного состояния ДИССЕРТАЦИЯ на соискание учёной степени кандидата физико-математических наук Научный руководитель: доктор технических наук, профессор, Заслуженный деятель науки РФ Сизов А.С. Курск – 2015...»

«АНУЧИН СЕРГЕЙ АЛЕКСАНДРОВИЧ ФИЗИЧЕСКИЕ ЗАКОНОМЕРНОСТИ ИЗМЕНЕНИЯ ТЕПЛОПРОВОДНОСТИ КВАРЦЕВОЙ КЕРАМИКИ ПРИ ИНТЕНСИВНЫХ ТЕПЛОВЫХ ВОЗДЕЙСТВИЯХ 01.04.07 – Физика конденсированного состояния ДИССЕРТАЦИЯ на соискание ученой степени кандидата физико-математических наук Научный руководитель – д.т.н., профессор Резник С.В. Обнинск – ОГЛАВЛЕНИЕ Стр. Список...»

«САВЕЛЬЕВ Денис Игоревич ГИДРОГЕОЛОГИЧЕСКОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ МЕРОПРИЯТИЙ ПО ПРЕДОТВРАЩЕНИЮ НЕГАТИВНЫХ ПОСЛЕДСТВИЙ ЗАТОПЛЕНИЯ УГОЛЬНЫХ ШАХТ Специальность 25.00.16 – Горнопромышленная и нефтегазопромысловая геология, геофизика, маркшейдерское дело и геометрия недр Диссертация...»

«ГУРИН Григорий Владимирович СПЕКТРАЛЬНАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ВЫЗВАННОЙ ПОЛЯРИЗАЦИИ ВКРАПЛЕННЫХ РУД Специальность 25.00.10 – Геофизика, геофизические методы поисков полезных ископаемых Диссертация на соискание ученой степени кандидата геолого-минералогических наук Научный руководитель: д.г.-м.н., проф. К.В. Титов Санкт-Петербург –...»

«БОЯРЧЕНКО ОЛЬГА ДМИТРИЕВНА ИССЛЕДОВАНИЕ СТРУКТУРЫ ПЕРЕХОДНЫХ ЗОН В МНОГОСЛОЙНЫХ И ГРАДИЕНТНЫХ СВС-МАТЕРИАЛАХ Специальность 01.04.17 – Химическая физика, горение и взрыв, физика экстремальных состояний вещества Диссертация на соискание ученой степени кандидата физико–математических наук Научный руководитель: кандидат технических наук А....»

«КУДАШОВ Егор Сергеевич ИНЖЕНЕРНО-ГЕОЛОГИЧЕСКОЕ ОБОСНОВАНИЕ УСТОЙЧИВОСТИ НАМЫВНЫХ ГИПСОНАКОПИТЕЛЕЙ Специальность 25.00.16 – Горнопромышленная и нефтегазопромысловая геология, геофизика, маркшейдерское дело и геометрия недр Диссертация на соискание ученой степени...»

«ВОРОНЦОВА ЕВГЕНИЯ АЛЕКСЕЕВНА МЕТОД ОТДЕЛЯЮЩИХ ПЛОСКОСТЕЙ С ДОПОЛНИТЕЛЬНЫМИ ОТСЕЧЕНИЯМИ И ЕГО ПРИМЕНЕНИЕ В ЗАДАЧАХ АНАЛИЗА ДАННЫХ С НЕОПРЕДЕЛЕННОСТЯМИ Специальность 05.13.18 – Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ Диссертация на соискание учёной степени кандидата физико-математических наук Научный...»

«Чирская Наталья Павловна Математическое моделирование взаимодействия космических излучений с гетерогенными микроструктурами Специальность: 01.04.20 – физика пучков заряженных частиц и ускорительная техника 01.04.16 – физика атомного ядра и элементарных частиц диссертация на соискание ученой степени кандидата физико-математических наук Научный руководитель: доктор...»

«КРУТОВА КСЕНИЯ АЛЕКСЕЕВНА ЧИСЛЕННОЕ РЕШЕНИЕ ТРЕХМЕРНЫХ ДИНАМИЧЕСКИХ ЗАДАЧ ТЕОРИИ УПРУГОСТИ И ПЛАСТИЧНОСТИ НА ОСНОВЕ АЖУРНОЙ ВАРИАЦИОННО-РАЗНОСТНОЙ СХЕМЫ 01.02.04 Механика деформируемого твердого тела Диссертация на соискание ученой степени кандидата физико-математических наук Научный руководитель: доктор физико-математических...»

«БОЙКО ОЛЕГ ВЛАДИМИРОВИЧ ОПРЕДЕЛЕНИЕ УПРУГИХ ХАРАКТЕРИСТИК НИЗКОСКОРОСТНЫХ ПОРОД ПЕРЕКРЫТЫХ ВЫСОКОСКОРОСТНЫМ СЛОЕМ ОБДЕЛКИ ТОННЕЛЯ ПО МАТЕРИАЛАМ СЕЙСМОРАЗВЕДКИ Специальность 25.00.10 –...»

«Огородников Илья Игоревич РЕНТГЕНОВСКАЯ ФОТОЭЛЕКТРОННАЯ ДИФРАКЦИЯ И ГОЛОГРАФИЯ ПОВЕРХНОСТЕЙ СЛОИСТЫХ КРИСТАЛЛОВ ХАЛЬКОГЕНИДОВ ТИТАНА И ВИСМУТА Специальность 01.04.07 физика конденсированного состояния Диссертация на соискание ученой степени кандидата физико-математических наук Научный...»









 
2016 www.konf.x-pdf.ru - «Бесплатная электронная библиотека - Авторефераты, диссертации, конференции»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.