Автоматизация технологии заготовки эритроцитарных клеточных транспортных систем для направленной доставки лекарств в организме человека

Проект «Автоматизация технологии заготовки эритроцитарных клеточных транспортных систем для направленной доставки лекарств в организме человека».

ИРН АР09258926

 

Научная новизна проекта состоит в развитии клеточной биоинженерии для направленной доставки лекарств в организме путем разработки технологии автоматической загрузки эритроцитов лекарственными препаратами. Автоматизация технологии получения транспортной системы на основе теней аутологичных эритроцитов обеспечивает оптимизацию процесса осуществления направленной доставки лекарств в организме и способствует улучшению результатов лечения хирургических инфекций.

Цель проекта: Разработка прототипа автоматизированного программно управляемого комплекса на основе новой технологии для автоматической загрузки эритроцитов выбранными лекарственными препаратами с одноразовым стерильным набором расходных материалов для направленной доставки лекарств в организме человека. 

Ожидаемые результаты:

  1. Будет разработан прототип программно-аппаратного комплекса для реализации новой технологии для автоматической загрузки эритроцитов выбранными лекарственными препаратами с прецизионными дозаторами и специальным программным обеспечением.
  2. Будет разработан прототип действующей модели одноразового набора расходных материалов для автоматической загрузки эритроцитов выбранными лекарственными препаратами в стерильных условиях.
  3. Будет проведено тестирование разработанного прототипа программно-аппаратного комплекса для автоматической загрузки эритроцитов выбранными препаратами In vitro.
  4. Будут изучены основные биофармацевтические параметры фармакоцитов при автоматической загрузке эритроцитов выбранными препаратами In vitro.
  5. Будет подана заявка на экспертизу разработанного прототипа программно-аппаратного комплекса для модели новой технологии автоматической загрузки эритроцитов выбранными препаратами в РГП на ПХВ «Национальный центр экспертизы лекарственных средств и медицинских изделий».
  6. 6. По результатам исследований будут представлены доклады в международных конференциях и/или выставках.
  7. 7. Результаты исследований будут опубликованы в международных рецензируемых научных изданиях, входящих в базу данных Web of Science и (или) Scopus в соответствии требованию конкурса согласно календарному плану. Будут опубликованы не менее 3 (трех) статей и (или) обзоров в рецензируемых научных изданиях, индексируемых в Science Citation Index Expanded базы Web of Science и (или) имеющих процентиль по CiteScore в базе Scopus не менее 35 (тридцати пяти) за весь период реализации проекта. Будет опубликована не менее 1 (одной) статьи или обзора в рецензируемом зарубежном или отечественном издании, рекомендованном КОКСОН за весь период реализации проекта.

Исследовательская группа:

1) Руководитель проекта: Берикханова К.Е., ведущий научный сотрудник, ЧУ «National Laboratory Astana» Назарбаев Университет, Кандидат медицинских наук. Ассоциированный профессор, врач-хирург, проктолог. Стаж хирурга 24 года, исследователем 15 лет. H-index 4 - Web of Science. Researcher ID: E-2290-2016; ORCID ID 0000-0002-6371-9210; Scopus Author ID: 56076631900

Основные публикации научного руководителя проекта и исследовательской группы, касающихся темы проекта:

  1. Red blood cell ghosts as promising drug carriers to target wound infections. Автор: Berikkhanova, Kulzhan; Omarbaev, Rustam; Gulyayev, Alexandr; Sergazy Shyngys и др. MEDICAL ENGINEERING & PHYSICS   Том: 38   Выпуск: 9   SI   Стр.: 877-884. 2016. Входит Q3 базы данных Web of Science. Процентиль по CiteScore в базе Scopus 67. Индекс цитирования 6. https://doi.org/10.1016/j.medengphy.2016.02.014
  2. Risk Factors for Primary Pulmonary TB in Almaty Region, Kazakhstan: A Matched Case-Control Study. Zhussupov; Hermosilla; Terlikbayeva; Berikkhanova Kulzhan // IRANIAN JOURNAL OF PUBLIC HEALTH   Том: 45   Выпуск: 4  стр.: 441-450. 2016. Входит Q3 базы данных Web of Science. Процентиль по CiteScore в базе Scopus 21. Индекс цитирования 2. https://doi.org/10.1016/j.medengphy.2016.02.014
  3. PHARMACOKINETICS OF CEFTRIAXONE INCLUDED IN CELLULAR TRANSPORT SYSTEM. Nurgozhin, T.; Gulyayev, A.; Berikkhanova, K.; и др.12th Congress of the European-Association-for-Clinical-Pharmacology-and-Therapeutics, SPAIN. 27-30, 2015. European Assoc Clin Pharmacol & Therapeut THERAPEUTICS   Том: 37   Выпуск: 8   S.  Стр.: E62-E62. AUG 2015. Процентиль по CiteScore в базе Scopus 78. https://doi.org/10.1016/j.apradiso.2015.08.001
  4. Proteomic analysis of cellular response induced by boron neutron capture reaction in human squamous cell carcinoma SAS cells. Sato, Akira; Itoh, Tasuku; Imamichi, Shoji; Berikkhanova Kulzhan. Конференция: 16th International Congress on Neutron Capture Therapy (ICNCT) ‏Helsinki, FINLAND. APPLIED RADIATION AND ISOTOPES   Том: ‏ 106. ‏SI   Стр.: ‏ 213-219.  ‏DEC 2015. Процентиль по CiteScore в базе Scopus 43. Индекс цитирования 6. https://doi.org/10.1016/j.apradiso.2015.08.001
  5. Tuberculosis report among injection drug users and their partners in Kazakhstan Автор:: Hermosilla, S.; El-Bassel, N.; Aifah, A.; Berikkhanova K с соавторами. PUBLIC HEALTH   Том: ‏ 129Выпуск: ‏ 5Стр.: ‏ 569-575. ‏ 2015. Процентиль по CiteScore в базе Scopus 79. Индекс цитирования 11. https://doi.org/10.1016/j.apradiso.2015.08.001
  6. Cytotoxicity reduction of rifampicin by incorporation into red blood cell ghosts. Zh. Zhumadilov, K. Berikkhanova, International Journal of Preclinical and Pharmaceutical Research. 2014, Vol. 5(3).-P.147-155.
  7. Changes gentamicin pharmacokinetics when depositing this antibiotic in cell containers. T Nurgozhin, Z Zhumadilov, K Berikkhanova - BASIC & CLINICAL PHARMACOLOGY & TOXICOLOGY, 2014; Том: ‏ 115.   ‏ SI  1.   Стр.: ‏ 104-105. Процентиль по CiteScore в базе Scopus 60. https://www.scopus.com/authid/detail.uri?authorId=56076631900.
  8. Применение теней эритроцитов для целенаправленной доставки иммунорегуляторных пептидов в печень. Известия Национальной академии наук Республики Казахстан. А. Шрамко, К. Берикханова, Ш. Аскарова. Астана, 2016 ISSN 2224-5308 Volume 5, http://nauka-nanrk.kz/ru/assets/%D0%B6%D1%83%D1%80%D0%BD%D0%B0%D0%BB
  9. Эффективность использования препарата «Вокадин» при лечении гнойных ран мягких тканей. Ж.С. Спатаев, К.Е. Берикханова. Наука и Здравоохранение, №4, 2012, с.19-20.
  10. Topographic pharmacokinetics of Interleukin-1 beta, encapsulated into the autologous erythrocyte ghosts. III International Conference on Antimicrobial Research – ICAR 2014; Испания. Berikkhanova K., Gulyayev A., Zhumadilov Zh. P.438.
  11. «Assessment of toxicity of cytokines encapsulated into the autologous erythrocyte ghosts». 2nd International Summit on Clinical Pharmacy, 2014. USA. Berikkhanova K., Zhumadilov Zh.
  12. Targeting macrophages and their functions modulation by autologous red blood cells delivery system containing cytokines and antibiotics. 12th US-Japan Symposium on Drug Delivery System, 2013, США. Zh. Zhumadilov, K. Berikkhanova.
  13. «The feasibility of acceleration of wound healing by using erythrocyte pharmacocytes with antibiotics». BIT\'s 5th Annual World Congress of Regenerative Medicine & Stem Cell (RMSC), 2012, China, P. 177; K.E.Berikkhanova, Zh.Zhumadilov.

Патенты РК на изобретение:

  1. «Способ ускорения заживления гнойных ран мягких тканей путем целевой доставки интерлейкина-2 и цефтриаксона». Берикханова К.Е., Жумадилов Ж.Ш. Патент на изобретение Республики Казахстан от 28.08.2019 года № 33870;
  2. «Способ модификации фармакокинетики препарата рекомбинантного интерлейкин-1β человека путем включения в транспортные системы на основе аутологичных эритроцитов», Берикханова К.Е., Жумадилов Ж.Ш., Патент на изобретение Республики Казахстан от 06.08.2018 года № 33062;
  3. Способ лечения гнойных ран мягких тканей. Жумадилов Ж.Ш., Берикханова К.Е., Омарбаев Р.Т. Патент на изобретение Республики Казахстан от 27.09.2016 года № 31606; 4. «Способ лечения острого распространенного перитонита с внутрипортальным введением цефтриаксона». Туребаев Д.К., Берикханова К.Е. Инновационный патент: 24512 от 15.09.2011 РГКП «Национальный институт интеллектуальной собственности»;
  4. Способ лечения гнойно-воспалительных заболеваний мягких тканей. Жумадилов Ж.Ш., Каирханов Е.К., Берикханова К.Е. Патент РК на изобретение № 18565 от 15.06.2007;
  5. "Способ лечения хронического рецидивирующего и острого парапроктита". Жумадилов Ж.Ш., Берикханова К.Е. Патент РК на изобретение № 14756, 2004.

2) Ведущий научный сотрудник: Середин Герман Николаевич, инженер по медицинскому оборудованию, технических испытаний и измерений, в области восстановительного ремонта, инженер по сервисному обслуживанию медицинской техники, рентген аппаратов и компьютерных томографов.  Общий стаж работы: 28 лет.

Из них стаж работы по автоматизации измерений электронных систем: 26 лет.

Приоритетное направление работы: Автоматизация измерительных систем, создание новых прототипов устройств, в том числе для научных приложений. Проектирование и внедрение HMI/MMI SCADA комплексов. Разработчик SCADA комплекса (МАЛОКС) с программой сбора данных и управления, мехатроника (исполнительные устройства). Siemens Step 7, HMI/MMI SCADA Industrial Automation.

Программирование на языках: C++, MFC, Assembler, Pascal, Delphi, G (LabVIEW, BridgeVIEW), LabWindows/CVI. Для операционных систем DOS, Windows, Linux. Программирование контроллеров для самодостаточных процессорных систем на PIC, AVR, в средах MPLab, AVRStudio.

 Герман Середин инженер международного класса имеет выполненные заказы от медицинских компаний по изготовлению приборов "под ключ". Имеет Сертификат «Varian Medical Systems» по обслуживанию техники систем Clinac (терапевтических ускорителей) в Германии, в Казахстане. 

3) Старший научный сотрудник: Алимбаев Айдар Серикович, руководитель Лаборатории цифрового прототипирования FABLAB, инженер-электронщик, Магистр технологических наук, NURIS, Назарбаев Университета.

Ключевые навыки и компетенции: CAD systems: AutoCAD, Fusion 360, Altium Designer, Языки программирования: C ++, Bash, Среды программирования: Microsoft Visual Studio, Sublime Text, DEV C ++, Arduino IDE, Математический расчет и моделирование: MATLAB, LabVIEW, MULTISIM, Advanced PC user: Linux, Windows, Computer vision libraries: OpenCV.

Публикации:

1.Test Stand for Prospective Mobile Power-Supply Sources Link: https://ieeexplore.ieee.org/stamp/stamp.jsp?tp=&arnumber=7998548;

  1. Implementation of PPM modulation and demodulation using NI Digital Electronics FPGA Board Link: https://ieeexplore.ieee.org/stamp/stamp.jsp?tp=&arnumber=7147331;

3.The impact of IoT technologies on cattle weight measuring devices cattle RG Link: https://www.researchgate.net/profile/Aidar_Alimbaev 2017 - SIBCON 2015.

4) Старший научный сотрудник: Едрисов Азамат Тиржанович, Инженер, доктор химических наук, Профессор. Orchid: 0000-0003-3047-8200; Researcher ID: C-6835-2016; Scopus Author ID: 57208894528.

Публикации:

  1. Nanoscale mobility mapping in semiconducting polymer films. ULTRAMICROSCOPYТом 218Выпуск Страница Опубликовано 2020.

Alekseev, A.; Yedrissov, A.; Hedley, G. J.; et al.

  1. A New Method for the Synthesis of Bromine-Containing Heterocyclic Compounds for Photovoltaic Polymers

EURASIAN CHEMICO-TECHNOLOGICAL JOURNALТом 21Выпуск 1Страница 41-44Опубликовано 2019. Khrustalev, D.; Yedrissov, A.; Shishlova, Y.; et al.

  1. Combined Ultramicrotomy and Atomic Force Microscopy Study of the Structure of a Bulk Heterojunction in Polymer Solar Cells

SEMICONDUCTORSТом 52Выпуск 1Страница 105-111Опубликовано 2018. Alekseev, A. M.; Al-Afeef, A.; Hedley, G. J.; et al.

  1. The study of photovoltaic and electrotransport properties of organic solar cells based on a mixture of PTB7-TH thiophene and PC70BM fullerene

BULLETIN OF THE UNIVERSITY OF KARAGANDA-PHYSICSТом 2Выпуск 90 Страница 18-25. Опубликовано 2018. Nurmakhanova, A.; Ilyassov, B.; Alekseev, A.; et al.

  1. Local electrical properties of PTB7 film. MATERIALS TODAY-PROCEEDINGSТом 4Выпуск 3Страница 4561-4566Опубликовано 2017. Yedrissov, A.; Alekseev, A.; Ilyassov, B.;
  2. TGA-Based Thermokinetics of High-Viscosity Oil Decomposition in the Presence of Nanocatalysts, Catalytic Additives, and Polymers. Petroleum Chemistry, 2021. 61. 4. 431-437. (IF-1,039) https://doi.org/10.1134/S0965544121050157. AT Yedrissov, DE Aitbekova, A Tusipkhan, AB Tateyeva, GG Baikenova, MI Baikenov, DA Kaikenov.
  3. New composite material for biodegradable electronics. Materials Today: Proceedings, 2021 (IF-0,97), https://doi.org/10.1016/j.matpr.2020.11.053. A.Yedrissov, D.Khrustalev, A.Alekseev, A.Khrustaleva, A.Vetrova.