nano-clinic On-line консультация +7 (495)_651-98-88
 

НАНОТЕХНОЛОГИИ В МЕДИЦИНЕ, КЛИНИЧЕСКОЙ ОНКОЛОГИИ И НЕВРОЛОГИИ
(по материалам, предоставленным научным консультантом центра «NANOCLINIC», д.м.н., профессором Захаровым Ю.А. www.equilibr.ru
29 декабря 1959 г. Ричард Фейнман, профессор Калифорнийского технологического института выступил с исторической лекцией перед Американским физическим обществом. Лекция носила поэтическое название "Как много места там, внизу". Фейнман поставил научную задачу создания искусственных структур на атомном уровне.
Приставка нано - образована от греческого слова - карлик. Её значение - одна миллиардная доля: нанометр - одна миллиардная часть метра. На расстоянии нанометра можно вплотную расположить 10 атомов (приблизительно, конечно). Наномир - это пространство, расположенное на атомарном уровне или на уровне 10 -9 степени. Современные приложения нанотехнологий в медицине можно разделить на несколько групп (И.В. Артюхов, В.Н. Кеменов, С.Б. Нестеров, 2002-2007).
Наноматериалы - это материалы, структурированные на уровне молекулярных размеров или близком к ним. В медицине материалы с наноструктурированной поверхностью могут использоваться для замены тех или иных тканей. Клетки организма опознают такие материалы как "свои" и прикрепляются к их поверхности. В настоящее время достигнуты успехи в изготовлении наноматериала, имитирующего естественную костную ткань. (Jeffrey D. Hartgerink, Samuel I. Stupp). Представляет интерес и разработка материалов которые обладают противоположным свойством: не позволяют клеткам прикрепляться к поверхности. Одним из возможных применений таких материалов могло бы стать изготовление биореакторов для выращивания стволовых клеток. Дело в том, что, прикрепившись к поверхности, стволовая клетка стремится дифференцироваться, образуя те или иные специализированные клетки. Использование материалов с наноразмерной структурой поверхности для управления процессами пролиферации и дифференциации стволовых клеток представляет собой огромное поле для исследований. Мембраны с нанопорами могут быть использованы в микрокапсулах для доставки лекарственных средств и для других целей. Так, они могут применяться для фильтрации жидкостей организма от вредных веществ и вирусов. Мембраны могут защищать нанодатчики и другие вживляемые устройства от альбумина и подобных обволакивающих веществ.
Наночастицы (фуллерены и дендримеры). Американская компания C-Sixty Inc. Проводит предклинические испытания средств на основе фуллереновых наносфер С60 с упорядоченно расположенными на их поверхности химическими группами. Эти группы могут быть подобраны таким образом, чтобы связываться с заранее выбранными биологическими мишенями. Спектр возможных применений чрезвычайно широк. Он включает борьбу с вирусными заболеваниями такими, как грипп и ВИЧ, онкологическими и нейродегенеративными заболеваниями, остеопорозом, заболеваниями сосудов. Например, наносфера может содержать внутри атом радиоактивного элемента, а на поверхности - группы, позволяющие ей прикрепиться к раковой клетке. Подобные разработки проводятся и в России. В Институте экспериментальной медицины (Санкт-Петербург) использовали аддукт фуллерена с поливинилпирролидоном (ПВП). Это соединение хорошо растворимо в воде, а полости в его структуре близки по размерам молекулам С60. Полости легко заполняются молекулами фуллерена, и в результате образуется водорастворимый аддукт с высокой антивирусной активностью. Поскольку сам ПВП не обладает антивирусным действием, вся активность приписывается содержащимся в аддукте молекулам С60.
В пересчете на фуллерен его эффективная доза составляет примерно 5 мкг/мл, что значительно ниже соответствующего показателя для ремантадина (25 мкг/мл), традиционно используемого в борьбе с вирусом гриппа. В отличие от ремантадина, который наиболее эффективен в ранний период заражения, аддукт С60/ПВП обладает устойчивым действием в течение всего цикла размножения вируса. Другая отличительная особенность сконструированного препарата - его эффективность против вируса гриппа А- и В-типа, в то время как ремантадин действует только на первый тип. Наносферы могут использоваться и в диагностике, например, как рентгеноконтрастное вещество, прикрепляющееся к поверхности определенных клеток и показывающее их расположение в организме. Особый интерес вызывают дендримеры. Они представляют собой новый тип полимеров, имеющих не привычное линейное, а ветвящееся строение. Собственно говоря, первое соединение с такой структурой было получено еще в 50-е годы, а основные методы их синтеза разработаны в основном в 80-е годы. Термин "дендримеры" появился раньше, чем "нанотехнология", и первое время они между собой не ассоциировались. Однако последнее время дендримеры все чаще упоминаются именно в контексте их нанотехнологических (и наномедицинских) применений. Это связано с целым рядом особых свойств, которыми обладают дендримерные соединения. Среди них: предсказуемые, контролируемые и воспроизводимые с большой точностью размеры макромолекул; Наличие в макромолекулах каналов и пор, имеющих хорошо воспроизводимые формы и размеры; Способность к высокоизбирательной инкапсуляции и иммобилизации низкомолекулярных веществ с образованием супрамолекулярных конструкций "гость-хозяин". Так, применение наночастиц серебра и висмута может оказаться полезным при лечении таких заболеваний, как трофические язвы (время заживания раны сокращается в несколько раз (Е.М. Благитко, 2007), гнойном остеомиелите (А.А. Ангельский, 2007), бактериальном вагинозе (Г.В. Башур, 2006, 2007), для лечения различного вида ожоговых ран (В.С. Беспалов, 2005-2007), лор - заболеваний в детском возрасте (Н.А. Воронцова, 2007). Доктор М. Jose Yacamana из The University of Texas at Austin (2007) прямыми экспериментами показал, что наночастицы серебра размером от 1 до 10 нанометров являются эффективными ингибиторами вируса иммунодефицита человека и пригодны для лечения ВИЧ заболеваний. Способы введения наночастиц золота в биологическую ткань также активно изучаются и выявлены порзитивные аспекты их использования для повышения иммунной защиты организма (В.Е. Родимина (2007), А.В. Гегенаевой (2006,2007), Н.А. Державиной, З.М. Гасановой (2007).
Томские ученые (А.Г. Першина 2007) из Сибирского государственного медицинского университета показали влияние о влиянии оксидных ферромагнетиков наноуровня типа MgFe2O4, CoFe2O4 на стабильность фермента Tag полимеразы, что важно для решения вопросов, связанных с проблемой иммобилизации ферментов на наночастицах.
А.П. Колесников с соавт., (2007) доказали иммуноактивные свойства арговита - кластерной формы наночастиц серебра в опытах in vitro. А.Г. Полтавченко с соавт. (2007) примененил кобальтовые наночастицы в качестве маркеров иммунных систем. Возможность создания нанокомпозитов на основе наночастиц серебра и биосовместимых полимеров, например, арабиногалактана, была показана П.Г. Суховым (2007). А.А. Онищука с соавт.(2007) на примере индометацина продемонстрировали, что наночастицы лекарственных веществ, получаемые методом контролируемой сублимации, могут быть использованы для введения препаратов через дыхательные пути, что позволило снизить на несколько порядков дозу препарата для получения того же терапевтического эффекта этого противовоспалительного препарата. Возможности применения наночастиц железа, цинка, меди при заживлении ран описаны Н.Н. Глушенко с соавт., (2007). Бактерицидный эффект наночастиц висмута установил Ю.М. Юхин, Ю.И. Михайлов (2007). Особый интерес представляет большая активность наночастиц висмута к бактериям типа картофельной палочки, что важно не только для медицины, но и для смежных областей, например, для сохранения от порчи зерна при его переработке, что является важной проблемой зернового хозяйства.
Крохотные наночастицы, ведущие себя подобно вирусам, возможно, смогут сделать генную терапию более безопасным и надежным методом лечения. Размер их составляет примерно одну миллиардную часть метра. Они были получены сотрудниками Университета Вашингтона в Сент-Луисе (США) и предназначены для того, чтобы "незамеченными" проскальзывать через заграждения иммунной системы человеческого организма, которая любого чужака воспринимает как врага и стремится его уничтожить. Наночастицам предстоит играть роль своеобразного транспортного средства, "нагруженного" генами или белками, которые необходимо доставить в нужную точку организма человека для того, чтобы "починить" его. В настоящее время доказано, что наночастицы снижают негативное действие радиации на организм. Адам Дикер из американского университета Томаса Джеферсона и компания C Sixty полагают, что фуллерены помогут защищать ткани людей от побочных эффектов воздействия радиации и химиотерапии. Исследователи рассчитали, что параметры электронных оболочек молекулы C60 позволят этому "шару" из атомов углерода эффективно притягивать к себе и нейтрализовывать так называемые активные формы кислорода - один из главных факторов повреждения клеток при лечении пациентов химиотерапией и облучением.
Микро- и нанокапсулы. Для доставки лекарственных средств в нужное место организма могут быть использованы миниатюрные (~1 мк) капсулы с нанопорами. Уже испытываются подобные микрокапсулы для доставки и физиологически регулируемого выделения инсулина при диабете 1-го типа. Использование пор с размером порядка 6 нм позволяет защитить содержимое капсулы от воздействия иммунной системы организма. Это дает возможность помещать в капсулы инсулин-продуцирующие клетки животного, которые иначе были бы отторгнуты организмом. Микроскопические капсулы сравнительно простой конструкции могут взять на себя также дублирование и расширение естественных возможностей организма. Примером такой концепции может послужить предложенный Р. Фрейтасом респироцит - искусственный носитель кислорода и двуокиси углерода, значительно превосходящий по своим возможностям как эритроциты крови, так и существующие кровезаменители (например, на основе эмульсий фтороуглеродов).
Нанотехнологические сенсоры и анализаторы. Использование микро- и нанотехнологий позволяет многократно повысить возможности по обнаружению и анализу сверхмалых количеств различных веществ. Одним из вариантов такого рода устройства является "лаборатория на чипе" (lab on a chip). Это пластинка, на поверхности которой упорядоченно размещены рецепторы к нужным веществам, например, антитела. Прикрепление молекулы вещества к рецептору выявляется электрическим путем или по флюоресценции. На одной пластинке могут быть размещены датчики для многих тысяч веществ. Такое устройство, способное обнаруживать буквально отдельные молекулы может быть использовано при определении последовательности оснований ДНК или аминокислот (для целей идентификации, выявления генетических или онкологических заболеваний), обнаружения возбудителей инфекционных заболеваний, токсических веществ. Устройство размером в несколько миллиметров может быть помещено на поверхности кожи (для анализа веществ, выделяемых с потом) или внутри организма (в полость рта, желудочно-кишечный тракт, под кожу или в мышцу). При этом оно сможет сообщать о состоянии внутренней среды организма, сигнализировать о любых подозрительных изменениях. В Институте молекулярной биологии им. Энгельгардта Российской академии наук разработана система, предназначенная для экспресс выявления штамма возбудителя; на одном чипе размещается около сотни флуоресцентных датчиков. Интересную идею разрабатывают сразу несколько групп исследователей. Суть ее состоит в том, чтобы "пропустить" молекулу ДНК (или РНК) через нанопору в мембране. Размер поры должен быть таким, чтобы ДНК проходила в "распрямленном" виде, одно основание за другим. Измерение электрического градиента или квантового туннельного тока через пору позволило бы определить, какое основание проходит через нее сейчас. Основанный на таком принципе прибор позволил бы получить полную последовательность ДНК за один проход.
Медицинские применения сканирующих зондовых микроскопов. Сканирующие микроскопы представляют собой группу уникальных по своим возможностям приборов. Они позволяют достигать увеличения достаточного, чтобы рассмотреть отдельные молекулы и атомы. При этом возможно изучать объекты, не разрушая их и, даже, что особенно важно с точки зрения медико-биологических применений, в некоторых случаях изучать живые объекты. Сканирующие микроскопы некоторых типов позволяют также манипулировать отдельными молекулами и атомами. Хороший обзор возможностей сканирующих микроскопов при изучении биологических объектов содержится в книге. Уникальные возможности сканирующих микроскопов определяют перспективы их применения в медико-биологических исследованиях. Это в первую очередь изучение молекулярной структуры клеточных мембран.
Наноинструменты и наноманипуляторы. Наноманипуляторами можно назвать устройства, предназначенные для манипуляций с нанообъектами - наночастицами, молекулами и отдельными атомами. Примером могут служить сканирующие зондовые микроскопы, которые позволяют перемещать любые объекты вплоть до атомов. В настоящее время созданы прототипы нескольких вариантов "нанопинцета". В одном случае использовались две углеродные нанотрубки диаметром 50 нм, расположенные параллельно на сторонах стеклянного волокна диаметром около 2 мкм. При подаче на них напряжения нанотрубки могли расходиться и сходиться наподобие половинок пинцета. В другом случае использовались молекулы ДНК, меняющие свою геометрию при конформационном переходе, или разрыве связей между нуклеотидными основаниями на параллельных ветвях молекулы. Однако манипулятор для нанообъектов может и отличаться своим устройством от макроинструментов. Так, была продемонстрирована возможность перемещать нанообъекты с помощью луча лазера. В недавней работе ученых Корнельского и Массачусетского университетов им удалось "размотать" молекулу ДНК с нуклеосомы. При этом они тянули ее за конец с помощью такого "лазерного пинцета".
Микро- и наноустройства различной степени автономности. В настоящее время все большее распространение получают миниатюрные устройства, которые могут быть помещены внутрь организма для диагностических, а возможно, и лечебных целей. Современное устройство, предназначенное для исследования желудочно-кишечного тракта, имеет размер несколько миллиметров, несет на борту миниатюрную видеокамеру и систему освещения. Полученные кадры передаются наружу. Устройства такого рода было бы неправильно относить к области наномедицины. Однако, открываются широкие перспективы их дальнейшей миниатюризации и интеграции с наносенсорами описанных выше типов, бортовыми системами управления и связи на основе молекулярной электроники и других нанотехнологий, источниками энергии, утилизирующими вещества, содержащиеся во внутренних средах организма. В дальнейшем такие устройства могут быть снабжены приспособлениями для автономной локомоции и даже манипуляторами того или иного рода. В этом случае они окажутся способны проникать в нужную точку организма, собирать там локальную диагностическую информацию, доставлять лекарственные средства и, в еще более отдаленной перспективе, осуществлять "нанохирургические операции" - разрушение атеросклеротических бляшек, уничтожение клеток с признаками злокачественного перерождения, восстановление поврежденных нервных волокон.
Сегодня для врачей и фармакологов очевидна аксиома, что лекарства, упакованные в липосомы, становятся более эффективными и безопасными, точно попадают к органам-мишеням и позволяют снизить дозу препаратов. Применение наноконтейнеров в медицине открывает перед ней новые возможности и новые перспективы манипуляций с мини-дозами препаратов.
Зачем медицине нанотехнологии? "Поскольку основной объект воздействия современной медицины - это клетка, а зачастую - макромолекулы, - то и инструменты для их починки должны быть того же порядка, что и объект, то есть нанометрового диапазона". Для медицины наноразмеры - это все, что меньше 1 мкм, получается, что это понятие в медицине несколько менее строгое, чем в физике или химии. Важно, чтобы нанообъект проходил через поры капилляров размеров 100-200 нм. (А. П. Каплун , 2007).
ЛЕКАРСТВЕННЫЕ НАНОПРЕПАРАТЫ "КОНТЕЙНЕРЫ"
Существенно не более или менее строгое ограничение размеров нанообъектов, а то, что при переходе к этим размерам объект приобретает качественно новые свойства. Именно этим и отличаются лекарственные нанопрепараты. Под этим словом понимают лекарства, молекулы которых упакованы в наноконтейнеры - например, липосомы. В таком "упакованном" виде они поступают в организм, достигают органов и клеток-мишеней, высвобождают лекарство и распадаются на безопасные части, которые организм покидают. В липосомном виде увеличивается растворимость многих лекарственных веществ, что крайне важно для их действия. Уменьшается токсичность, поскольку действующее вещество защищено липосомной оболочкой. Поэтому лекарство действует только тогда, когда достигает клетки-мишени, никак не раньше, и по пути не деградирует, а доходит в активной форме. Все это позволяет снизить эффективную дозу лекарства, что особенно существенно, например, для онкологических больных, получающих химиотерапию. В основе прицельной доставки нанопрепаратов к мишеням лежат два основных механизма. Во-первых, они обладают свойством пассивного нацеливания. В районе воспаления в капиллярах расширяются поры, и липосомы проходят как раз через эти поры, то есть, попадают именно туда, куда нужно. Но можно организовать еще и активный транспорт, присоединяя к наночастице "молекулярный адрес" к рецепторам на мембранах клеток-мишеней. Все эти свойства проверены на нанопрепаратах, которые разработаны на кафедре биотехнологии МИТХТ и либо уже применяются, либо проходят испытания.
НАНОПРЕПАРАТЫ В ОНКОЛОГИИ.
В Харькове производят липосомный доксорубицин ("Липодокс") - препарат для химиотерапии рака. Показано, что его липосомная форма действует в несколько раз эффективнее, чем просто раствор.
В препарате бетулиновой кислоты, которая действует против меланомы, липосомная форма существенно повышает растворимость, а еще лучше растворяется вещество в форме нанокристаллов. Электронномикроскопические фотографии показывают, как меченые наночастицы бетулиновой кислоты проникают в клетки меланомы, предположительно, по механизму эндоцитоза.
НАНОПРЕПАРАТЫ В НЕВРОЛОГИИ.
Разработана и липосомная форма противопаркинсонической субстанции ДОФА. В крови ДОФА быстро деградирует, так что только 20% введенного лекарства достигает гематоэнцефалического барьера (ГЭБ). Липосомы, помимо всего прочего, облегчают прохождение вещества через ГЭБ. При применении липосомной формы ДОФА эффективную дозу можно уменьшить в 10 раз, а продолжительность действия лекарства в два-три раза увеличивается. Липосомы позволяют использовать для лечения не ДОФА (предшественник нейромедиатора дофамина) а сам дофамин. Это именно то, чего не хватает клеткам мозга при болезни Паркинсона, но без липосом он не оказывает никакого эффекта. На мышах показано, что при введении липомосной формы дофамина концентрация его в мозжечке почти достигает уровня здоровых животных. Еще один нанопрепарат - липосомный баларпан, который восстанавливает роговицу при кератинопатии. На кроликах проверено, что при использовании липосомной формы прочность рубца на зажившей роговице в пять раз больше.
НАНОПРЕПАРАТЫ В ИММУНОЛОГИИ.
Уже существует липосомный препарат из тритерпеноидов бересты. Экстракт березовой коры обладает большим набором биологической активности: антиоксидантной, ммуномодулирующей, антимутагенной и пр. Из этого экстракта изготовили наночастицы, которые, как они показали, взаимодействуют с иммунными клетками. Разработаны нанопрепараты, три производятся промышленно: Липин (противогипоксический препарат), Лиолив (гепатопротекторный препарат). Клинические испытания проходят два противоопухолевых препарата: Цисплатин и Фторурацил. Начинаются клинические испытания трех препаратов: Антилипошок (антигеморрагический), Баларпан (ранозаживляющий), Хлорофилипт противовоспалительный). Биологические испытания проходят: Аминофосфатид (против гемолитической болезни новорожденных), Бетусом (антимеланомный), Фотосом (противоопухолевый), Рифамицин и Изоцианид (противотуберкулезные).
РЕГЕНЕРАТИВНАЯ МЕДИЦИНА.
В области клинической медицины самое существенное применение биомедицинскких нанотехнологий, осуществлено при решении проблем доставки препаратов и регенеративной медицине. Наночастицы позволят врачам доставлять лекарство точно к месту болезни, увеличивая эффективность и минимизируя побочные эффекты. Они также предлагают новые возможности для контролируемого вывода терапевтических веществ. Наночастицы также могут использоваться, чтобы стимулировать врожденные механизмы регенерации. Основное внимание здесь сосредоточено на искусственной активации и управлении взрослыми стволовыми клетками. Одним из направлений быстрого внедрения достижений медицинских нанотехнологий является интеграция их с новыми клеточными технологиями. Эти технологии заняли важное место в клинической медицине.

  • Дальнейшее развитие существующих стратегий клеточной медицины практически невозможно без дальнейшего привлечения нанотехнологий
  • Тканевая инженерия органов и тканей (альтернатива трансплантации органов) полностью базируется на внедрении новых биоматериалов на основе применения нанотехнологий
  • Заместительная стратегия клеточной медицины (восстановление анатомической структуры поврежденной ткани органа) также планирует свое развитие с использованием нанотехнологических подходов молекулярной стыков атомарной сварки, осаждения биологических молекул из газовой среды, создание нанороботов и т.д.
  • Индукционная стратегия клеточной медицины (активация процессов местной регенерации) также будет развиваться с использованием нанозондов и наноструктур

ТКАНЕВАЯ ИНЖЕНЕРИЯ.
Значительный прорыв в тканевой инженерии за последние 5 лет был достигнут благодаря расширению возможностей управления регенерацией и ангиогенезом ткани, малоинвазивным биоконструированием формы тканевых протезов из новейших биополимерных материалов четвертого поколения, являющихся питательной средой для стволовых клеток. Биополимерам 4-го поколения могут быть заданы определенные свойства и время биодеградации, к ним могут быть добавлены ростовые и питательные факторы, заданы свойства объема трехмерной структуры. Применение аутологичных эндотелиоцитов и факторов роста сосудов и новых биополимерных каркасов открыл не ограниченные возможности васкуляризации "восстановленной" ткани. Сегодня разработаны биодеградирующие материалы не только твердых форм (Albani Corporation (США), но и жидкие и гелевые консистенции полимеров (OrganoGel, Canada, НИИТИО МЗ РФ, Россия). Тканевое окружение является определяющим в дифференциации стволовых клеток. Работы Ronalda D.G. McKay из американского The National Institute of Neurological Disorders and Stroke, показал что нервные стволовые клетки (neural stem cell), попадая в организме в соответствующее окружение, специализируются в нейроны и формируют синапсы нужного типа. Angelo L.Vesconi из Итальянского неврологического института в Милане доказал, что нервные стволовые клетки в костном мозгу превращались в клетки крови.
В Российской Федерации запатентована малоинвазивная технология тканевой инженерии (Патент РФ № 2146932 от 27.03.2000 г., Патент № 2152039 от 27 июня 2000 г., Патент № 2152038 от 27 июня 2000 г.) которая также прошла ограниченные клинические пилотные испытания. Тканевая инженерия при повреждениях головного и спинного мозга на основе нанотехнологических клеточно-биополимерных нейроэндопротезных систем может стать базовой для внедрения бинарных иммунолипосомальных технологий (претаггетинг факторов роста нерва), что позволит в десятки раз повысить эффективность роста поврежденных аксонов и усилить регенератовный потенциал центральной нервной системы человека.
Другая важная составляющая этого направления является возможность применения аутологичных гемопоэтических стволовых (СD 34+) клеток и транспортных иммуннолипосомальных наноконтейнеров с противоопухолевыми химиопрепаратами для терапии глиальных опухолей мозга, а также разработать претаргетинг целенаводяших бинарных наноиммунолипосомальных системы для диагностики и лечения опухолей головного и спинного мозга.
В настоящее время имеются запатентованные в России и за рубежом новые биоинженерные технологии, как на трансплантацию гемопоэтических стволовых клеток, так и на биополимерные конструкции - матриксы для стволовых клеток "Сферогель", позволяющие формировать в поврежденном мозге "искусственную нервную ткань". Использование нанотехнологий для производства клеточно-биополимерной нейроэндопротезной системы позволило создать в данном импланте иммунохимический "якорь" из специфичных антител на который, возможно осуществление целенаведения иммунолипосом с биологически активными препаратами (факторами роста нервов, адаптогенами и т.д.). (Заявка на патент РФ 033359 № 2007130617 от 10.08.2007 "Противоопухолевое средство на основе иммунолипосомальной биологической конструкции, способ его получения и векторной доставки в центральную нервную систему при опухолевом процессе". Удалось в эксперименте по тканевой инженерии восстановить движение у животных с полным перерывом спинного мозга и провести 30 успешных операций у пациентов с травмой спинного мозга.
Подана заявка на патент РФ 033359 №2007130617 от 10.08.2007 "Противоопухолевое средство на основе иммунолипосомальной биологической конструкции, способ его получения и векторной доставки в центральную нервную систему при опухолевом процессе".
В НАСТОЯЩЕЕ ВРЕМЯ ПРОВОДИТСЯ НАУЧНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКАЯ И НАУЧНО-ПРАКТИЧЕСКАЯ РАБОТА В СЛЕДУЮЩИХ НАПРАВЛЕНИЯХ:

  • Мультифакторная терапия старения организма человека культурами аутологичных стволовых клеток (предшественники нервных клеток, кардиомиоцитов, миобластов, Клеточная терапия соматических опухолей (трансфузия транспортной системы из аутологичных СД 34+ клеток предшественников с приклепленными липосомами, содержащими химиотерапевтический препарат. Клеточная терапия нейроглиом (трансфузия транспортной системы аутологичных СД 34+стволовых клеток с предшественниками 5- фторурацила с интраселективным получением 5-фторурацила в зоне опухоли мозга).
  • Применение аутологичных гемопоэтических стволовых клеток и транспортных иммунолипосомных наноконтейнеров с радиоизотопным (J125) и противоопухолевым препаратом ("Иринотекан"тм) для диагностики и химиотерапии глиобластом головного мозга.
  • Клеточная терапия инсультов (трансфузии и трансплантации аутологичных мобилизованных стволовых клеток) эндотелиацитов) в геронтологической практике.
  • Тканевая инженерия в стоматологии и челюстно - лицевой хирургии (биотех-нологические продукты: трансплантат биоинженерного искусственного зуба из аутологичных стволовых клеток и костного матрикса на имплантируемом штифте, протез биоинженерной аутологичной костной ткани челюсти).
  • Интрамедулярная имплантация регенераторного матрикса при травме спинного мозга.
  • Тяжелая травма головного мозга (ушибы мозга и их последствия).
  • Травма спинного мозга (частичная и с полным перерывом).
  • Острые ишемические и геморрагические инсульты и их последствия.
  • Дисциркуляторные энцефалопатии 3 стадии и сосудистые деменции (слабоумие).
  • Токсического поражения мозга (токсическая энцефалопатия) с психоорганическим синдромом.
  • Хронические вегетативные состояния (посттравматические, постгипоксические).
  • Дегенеративные заболевания нервной системы (болезнь Паркинсона, хорея Геттингтона).
  • Последствия перенесенных нейроинфекции (клещевого энцефалита, цитомегаловируса, герпетические и т.д.).
  • Рассеянный склероз и рассеянный энцефаломиелит.
  • Протезирование вторично-сморщенной почки при хронической почечной недостаточности 2-3 стадии (моделирование искусственной ткани почки биодеградируемым матриксом "Сферогель" и аутологичными мезенхимальными стволовыми клетками и эндотелиоцитами).
  • Лечение детского церебрального паралича с применением трансфузий аутологичных клеток предшественников костного мозга.
  • Моделирование и имплантация искусственной клеточно-биополимерной нейроэндопротезной системы для пластики дефектов и повреждений головного и спинного мозга при реконструктивных операциях.