Inventory number IRN Number of state registration
0223РК00234 AP09058308-OT-23 0121РК00311
Document type Terms of distribution Availability of implementation
Заключительный Gratis Number of implementation: 0
Not implemented
Publications
Native publications: 0
International publications: 2 Publications Web of science: 2 Publications Scopus: 2
Number of books Appendicies Sources
0 1 43
Total number of pages Patents Illustrations
37 0 17
Amount of funding Code of the program Table
16287492 AP09058308 0
Name of work
Микрофлюидная платформа с интегрированными сенсорами для изучения влияния токсикологических соединений на дыхательную систему человека
Report title
Type of work Source of funding The product offerred for implementation
Applied Модель
Report authors
Кульшарова Гульсим , Шәкәрім Санжар Қайратұлы , Канабекова Перизат ,
0
1
1
0
Customer МНВО РК
Information on the executing organization
Short name of the ministry (establishment) Нет
Full name of the service recipient
Nazarbayev University
Abbreviated name of the service recipient NU
Abstract

Объектами исследования являлись дизайн и разработка устройств с микроканалами размерами меньше микрометра (микрофлюидных платформ) используемых для засеивания и выращивания в них клеточных культур.

Зерттеу объектілері микроарналары микрометрден кіші (микрофлюидтік платформалар) құрылғыларды жобалау және әзірлеу, және де оларды жасушаларды егуге және өсіруге қолдану болып табылады.

Целью является разработка модульной микроинженерной платформы культивирования клеток "легкие-на-чипе", способной эмулировать 3D-микроархитектуру, микроокружение и физиологические функции здорового человеческого легкого и тестировать его реакцию на токсикологические соединения в качестве модельного приложения.

Мақсаты – салауатты адам өкпесінің 3D микроархитектурасын, микроортасын және физиологиялық функцияларын имитациялауға және оның токсикологиялық қосылыстарға реакциясын модельдік қолдану ретінде сынауға қабілетті микроинженерлік платформасын жасау.

Изготовление 3D-микрофлюидного устройства, культивирование клеток для использования в микрофлюидном устройстве, выращивание клеток в разработанном устройстве в проточной динамичной среде, мониторинг ключевых параметров в разработанной платформе «легкие на чипе» и оценка эффективности работы модели в ответ на тестируемые соединения.

3D микрофлюидтік құрылғыны жасау, микрофлюидтік құрылғыда пайдалану үшін жасушаларды өсіру, ағынды динамикалық ортада дамыған құрылғыда жасушаларды өсіру, «чиптегі өкпе» әзірленген платформасында негізгі параметрлерді бақылау және платформа өнімділігін бағалау.

Разработана мембрана из нановолокон полученная методом электроспиннинга. Данная мембрана разработана в качестве средства имитации альвеольно-капиллярной мембраны легких и была внедрена в микрофлюидную платформу. Разработан прототип микрофлюидного устройства «легкие на чипе», состоящий их двух каналов разделенных между собой мембраной для выращивания клеточных культур легких. Проведена оценка свойств разработанной мембраны. Для этого были проведены детальные теоретические исследования и множество экспериментальных работ по определению оптимального материала для изготовления нановолоконной мембраны, по исследованию физических и механических параметров мембраны такие как ее толщина, однородность нановолокон, гидрофильность и ее биосовместимость с клеточными культурами легких. Новизна полученных результатов в интегрировании новой формы нановолоконной мембраны в прототип платформы «легкие на чипе». За отчетный период получены экспериментальные данные: синтезированные материалы, в том числе новые биосовместимые материалы. Полученные результаты опубликованы в отечественных и международных журналах в виде 2х публикаций цитируемых в Скопусе и получили рецензии экспертов в данной области.

Электроспиннинг арқылы алынған наноталшықты мембрана жасалды. Бұл мембрана өкпенің альвеолярлы-капиллярлық мембранасын имитациялау құралы ретінде әзірленді және ол микрофлюидтік платформаға енгізілді. Өкпе жасушаларының дақылдарын өсіруге арналған мембранамен қоса екі арнадан тұратын «чиптегі өкпе» микрофлюидтік құрылғының прототипі әзірленді. Жасалған мембрананың қасиеттері бағаланды. Ол үшін наноталшықты мембрананы жасау үшін оңтайлы материалды анықтау, дайындалған мембрананың қалыңдығын, наноталшықтардың біркелкілігін, гидрофильділігін, мембрананың өкпе жасушаларының дақылдарымен биоүйлесімділігін және де басқа көптеген физикалық-механикалық көрсеткіштерін зерттеу жұмыстары жүргізілді. Алынған нәтижелердің маңыздылығы «чиптегі өкпе» платформасының прототипін дайындалған наноталшықты мембранамен біріктіруде болып табылады. Есепті кезеңде синтезделген материалдар, соның ішінде жаңа биоүйлесімді материалдар және де басқа да эксперименттік деректер алынды. Алынған нәтижелер осы саладағы сарапшылар тарапынан қаралып, Қазақстандық және халықаралық журналдарда Скопуста дәйектелген 2 түрлі мақала жүзінде жарияланды.

Основными показателями работы являются полученные публикации в международных и отечественных журналах.

Негізгі тиімділік көрсеткіштері халықаралық және отандық журналдарда жарияланған мақалалар болып табылады.

Цели и задачи поставленные на период достигнуты согласно календарному плану и технической спецификации договоров. -Проведена работа по дизайну, изготовлению и испытанию чипов. -Проведена разработка нагревательного элемента для чипа. -Протестированы типы датчиков для интегрирования в чипы -Реализован этап интегрирования датчиков в разработанный чип -Проведена работа по выращиванию клеток в чипе -Осуществлены работы по проверке совместимости материала/сенсорной ячейки) - Выполнены работы по выращиванию и оценке жизнеспособности клеток в чипе - Осуществлен микроскопический анализ клеток, выращенных в чипе -Проведены клеточные биоанализы по выработке альбумина и мочевины клетками - Выполнены работы по оценке уровня кислорода в клеточных культурах легких -Проведены исследования стабильности и воспроизводимости измерений датчиками

Күнтізбелік жоспарға және келісім-шарттардың техникалық ерекшеліктеріне сәйкес кезеңге қойылған барлық мақсаттар мен міндеттерге қол жеткізілді. - Чиптерді жобалау, дайындау және сынау бойынша жұмыстар жүргізілді. - Чипке арналған қыздыру элементін әзірлеу жүргізілді. - Чиптерге біріктіру үшін сенсорлардың сыналған түрлері - Датчиктерді әзірленген чипке біріктіру кезеңі жүзеге асырылды - Чипте жасушаларды өсіру жұмыстары жүргізілді - Материалдың / сенсор ұяшығының үйлесімділігін тексеру бойынша жұмыс жүргізілді) - Чиптегі жасушалардың өсу және өміршеңдігін бағалау бойынша жұмыстар орындалды - Чипте өскен жасушаларға микроскопиялық талдау жасады - Жасушалардың альбумин мен мочевина өндіруіне жасушалық биоталдау жүргізілді - Өкпенің жасуша өсінділеріндегі оттегінің деңгейін бағалау бойынша жұмыс жүргізілді. -Сенсорлар арқылы өлшеулердің тұрақтылығы мен қайталану мүмкіндігін зерттеу жүргізілді

микрофлюидика, фармацевтика

фармацевтика саласы, микрофлюидика

UDC indices
57.089
International classifier codes
34.57.15;
Readiness of the development for implementation
Key words in Russian
Микрофлюидика; Микрофлюидные чипты; диагностика; орган-на-чипе; микрофизиологические устройства;
Key words in Kazakh
Микрофлюидика; Микрофлюидикалық чиптер; диагностика; орган-на-чипе; микрофизиологиялық құрылғылар;
Head of the organization Илесанми Адесида /
Head of work Кульшарова Гульсим Phd / Dr.
Native executive in charge