Микрофабрикация для систем доставки лекарств и стимуляции клеток
Научная группа развивает технологии инкапсуляции, микрофабрикации и функциональной модификации материалов для решения прикладных задач биомедицины. Основные направления включают разработку микро- и наночастиц, лекарственных форм и покрытий медицинских изделий с контролируемым высвобождением биологически активных веществ, взаимодействием материалов с клеточным окружением и регуляцию биологических процессов.
В рамках гранта РНФ № 22-73-10032 (руководитель Алексей Ермаков) ведется разработка микрокамерных материалов, предназначенных для прецизионного управления процессами регенерации тканей, в частности офтальмохирургии. Одна из ключевых задач – создание имплантируемых систем, обеспечивающих пролонгированное и контролируемое высвобождение биоактивных веществ, в частности антиметаболитов для подавления избыточного рубцевания (фиброза) в послеоперационный период. Технология направлена на повышение эффективности хирургического лечения нейродегенеративных и других патологий глаз, где минимизация фиброзных осложнений является критическим фактором сохранения зрительных функций. Использование архитектуры микрокамер позволяет существенно увеличить биодоступность терапевтических агентов и обеспечить их направленное действие, что открывает новые возможности для развития методов персонализированной регенеративной терапии.
В рамках прикладных технологий инкапсулирования также разрабатываются методы функционализации медицинских изделий и новые полимерные материалы для хирургии, имплантологии и локальной доставки лекарственных веществ. Работа включает создание антибактериальных и гидрофильных покрытий для уже существующих медицинских изделий, резорбируемых материалов для защиты тканей, а также систем пролонгированного высвобождения лекарственных веществ.
Отдельное направление, поддержанное грантом РНФ № 25-75-00102 (руководитель Павел Прошин), связано с применением аддитивных технологий для создания многослойных полимерных материалов с программируемым высвобождением антибактериальных препаратов. Разрабатываемые подходы могут использоваться как для самостоятельных лекарственных форм, так и для придания дополнительных функций медицинским изделиям.
Также разрабатываются новые технологии в области нейромодуляции и адресной доставки препаратов в центральную нервную систему (руководитель Александр Ромащенко). В рамках этого направления создана технология стимулирующей интраназальной доставки наночастиц с использованием переменного электрического поля. Ее основная задача – повысить эффективность неинвазивного введения лекарственных средств для лечения заболеваний центральной нервной системы.
Научные публикации группы:
- Sukhorukov, G. B., Rogach, A. L., Zon, B., & Möhwald, H. (2010). Polymeric multilayer capsules in drug delivery. Angewandte Chemie International Edition, 49(10), 1732-1748.
https://doi.org/10.1002/anie.200902564 - Sukhorukov, G. B., et al. (2006). Laser-induced release of encapsulated materials inside living cells. Angewandte Chemie International Edition, 45(28), 4617-4622.
https://doi.org/10.1002/anie.200504515 - Sukhorukov, G. B., & Möhwald, H. (2007). Multifunctionalized polymer microcapsules: novel tools for biological and pharmacological applications. Small, 3(6), 944-955.
https://doi.org/10.1002/smll.200600552 - Sukhorukov, G. B., et al. (2022). Laser Microperforation Assisted Drug-Elution from Biodegradable Films. Pharmaceutics, 14(8), 1630.
https://doi.org/10.3390/pharmaceutics14081630 - Sindeeva, O. A., Kazakova, L. I., Sain, A., Gusliakova, O. I., Kulikov, O. A., Terentyeva, D. A., … & Sukhorukov, G. B. (2026). Minimally Invasive Endovascular Administration for Targeted PLGA Nanoparticles Delivery to Brain, Salivary Glands, Kidney and Lower Limbs. Pharmaceutics, 18(1), 85.
https://doi.org/10.3390/pharmaceutics18010085 - Poroshin, S. G., Abdurashitov, A. S., Sukhorukov, G. B., & Proshin, P. I. (2026). Porogen-Mediated Barrier Control in Multilayered Drug-Eluting Antibacterial Films: Comparative Evaluation of PEG, PVP, and PEOx. Pharmaceutics, 18(6), 736.
https://doi.org/10.3390/pharmaceutics18060736