Кусяк А. П. Адсорбційна активність поверхні в концепції багаторівневих нанокомпозитів з функціями нанороботів

Дисертаційна робота розвиває та доповнює концепцію хімічного конструювання багаторівневих наноструктур з ієрархічною наноархітектурою та функціями медико-біологічних нанороботів. У результаті цілеспрямованих досліджень адсорбційних та десорбційних процесів з використанням сучасних експериментальних методів та приладів, біосумісних магніточутливих поліфункціональних нанокомпозитів з різною хімічною природою поверхні, сучасних онкологічних препаратів та модельних біологічних середовищ одержано нові наукові та практично важливі результати в галузі хімії та фізики поверхні, створено модельні зразки новітніх тераностичних лікарських засобів, в першу чергу, для потреб онкології, досліджено їх властивості та надано рекомендації щодо їх практичного використання. Встановлено особливості структури поверхні магніточутливих нанокомпозитів (МН) складу Fe3O4/SiO2, Fe3O4/TiO2, Fe3O4/Al2O3 та Fe3O4/ГА. Вивчено адсорбційну активність поверхні синтезованих МН (процеси адсорбції/десорбції, залежність адсорбційної активності від рН та часу) щодо комплексів цис-дихлордіамінплатини, доксорубіцину, іонів Zn(II), Cd(II) та Pb(II) з водних розчинів. Встановлено параметри процесу адсорбції іонів Zn(II), Cd(II) та Pb(II) для всіх синтезованих зразків. Експериментально підтверджено здатність функціонування синтезованих МН в біологічному середовищі (в плазмі крові людини). Перевірено та доведено можливість використання стабілізуючих речовин (ДМСО та ПЕГ 2000) з метою запобігання опсонізації МН, доведено здатність МН вилучати іони Pb (II) з плазми крові в сублетальних та летальних дозах. Розроблено перспективну для практичного використання методику адсорбційної іммобілізації цитотоксичного препарату доксорубіцин на поверхні МН Fe3O4/ГА. Експериментально підтверджено, що магніточутливі нанокомпозити Fe3O4/ДР, Fe3O4/SiO2/ДР, Fe3O4/TiO2/ДР та Fe3O4/ГA/ДР виявляють цитотоксичну та протипроліферативну активність по відношенню до клітин дріжджів Saccharomyces cerevisiae, використовуючи культуру яких відпрацьовано методику доклінічного контролю цитотоксичної активності МН з іммобілізованим ДР. Використовуючи ансамбль носіїв Fe3O4 у якості суперпарамагнітного зонда, теорію парамагнетизму Ланжевена, значення густини складових нанокомпозитів, за магнітними вимірюваннями оцінено розмірні параметри оболонки МН Fe3O4/ГА/ДР в складі магнітної рідини та підтверджено розрахунки незалежними вимірюваннями питомої площі поверхні нанокомпозитів та кінетичної стійкості відповідних магнітних рідин. Отримані результати можуть бути корисними для розробки і оптимізації нових форм магнітокерованих лікарських засобів спрямованої доставки і адсорбентів на основі нанокомпозитів типу суперпарамагнітне ядро-оболонка з багаторівневою наноархітектурою та для визначення і контролю розмірних параметрів її компонентів.