2. Сформулированы принципы увеличения проницаемости липидных мембран под действием диметилсульфоксида. Диметилсульфоксид развивают доменную структуру фосфолипидных мембран, увеличивая дефекты в латеральной структуре мембраны. Создаются условия для формирования липофильной диффузии.
3. Уточнена последовательность морфологических преобразований в процессе самосборки липидного бислоя в смешанных липид/ детергентных системах:
- С применением сильных магнитных полей доказано, что последней структурой перед самосборкой липидного бислоя в смешанных системах фосфолипид/детергент является гауссов клубок стержнеобразных мицелл.
- Показано, что быстрый нагрев (100°С/мин) смешанной системы ДМФХ/холат натрия с соотношением компонент 15мМ/8мМ приводит к созданию однослойных монодисперсных везикул с радиусом 225А.
4. Установлено однозначное соответствие между образованием LpI фазы и увеличением проницаемости мембраны при концентрации этанола 1.2 М для однослойных везикул ДПФХ.
5. Создан метод разделенных формфакторов для определения структуры однослойных липидных везикул - переносчиков лекарств в малоугловых нейтронных и синхротронных экспериментах.
6. Методом разделенных формфакторов в МУРН экспериментах на однослойных везикулах ДМФХ впервые определены:
- Функция распределения воды в изогнутом бислое. Функция распределения воды демонстрирует проницаемость бислоя для воды в La фазе.
- Структура липидного бислоя однослойной везикулы в трех фазовых состояниях: Lp>, Pр>, La. Для везикул, приготовленных экструзией через поры диаметром 500 А, определены: форма везикулы; средний размер и полидисперсность размера; толщина бислоя; толщина гидрофобной части бислоя; количество молекул воды, проникающих в гидрофильную область и в область полярных групп; площадь мембраны, приходящаяся на одну молекулу ДМФХ.
- Зависимость структуры липидного бислоя в La фазе от его кривизны. Показано, что толщина липидного бислоя dm и его гидратация Nw уменьшаются с увеличением радиуса везикулы R: й?т=48.9±0.9 А и Nw = 12.8+0.3 дляЯ«250 А; й?т=45.5±0.6 А и Nw = 10.8+0.4 дляЯ«500 Е; dm=44.2 Е, Nw = 12 дляЯ=оо.
7. Впервые дифракция нейтронов с пространственным разрешением 5.5А была применена для исследования структуры и свойств модельных липидных мембран верхнего слоя кожи stratum corneum (SC). Применение дифракции нейтронов позволило решить фазовую проблему и достоверно рассчитывать распределение плотности длины рассеяния нейтрона в модельной липидной мембране. Для модельных мембран SC различного состава определены: толщина липидного бислоя, толщина гидрофобной части бислоя, толщина области полярных голов, функция распределения воды, положение молекул холестерина, положение дейтерированных меток в липидных молекулах.
8. Разработана модель арматурного укрепления липидной матрицы SC молекулами церамида 6.
Молекулы церамида 6 вызывают сверхсильное межмембранное взаимодействие, которое объясняет практически нулевое расстояние между липидными бислоями в модельных мембранах кожи. Введение в систему длинноцепочечных церамидов и жирных кислот не может разрушить этого взаимодействия.
9. Гидрофильная диффузия лекарств через липидную матрицу SC неперспективна. Наиболее перспективным увеличением проницаемости кожи является поиск веществ, усиливающих липофильную диффузии лекарств.
Низкая гидратация и малое межмембранное пространство (1 А) мембран на основе церамида 6 делает гидрофильную диффузию лекарств через липидную матрицу SC затруднительной. Для усиления липофильной диффузии следует применять вещества увеличивающие дефекты в мембранной поверхности. Одним из путей увеличения дефектов является образование мембран с развитой доменной структурой. Таким свойством обладает ДМСО - жидкость, нанесение которой на кожу увеличивает её проницаемость.
2.S. N. Shashkov, M. A. Kiselev, S. N. Tioutiounnikov, A. M. Kisselev, P. Lesieur. The study of DMSO/water and DPPC/DMSO/water system by means of the X-Ray, neutron small-angle scattering, calorimetry and IR spectroscopy. Physica B 271 (1999) 184-191.
3.P. Lesieur, M.A. Kiselev, L.I. Barsukov, D. Lombardo. Temperature induced micelle to vesicle transition: kinetic effects in the DMPC / NaC system. J. Appl. Cryst. 33 (2000) 623-627.
4.M.A. Kiselev, P. Lesieur, A.M. Kisselev, M. Olivon. Ice Formation in Model Biological Membranes in the Presence of Cryoprotectors. Nuclr. Inst&Method. A 448 (2000a) 255-260.
5.T. Gutberlet, M. Kiselev, H. Heerklotz, G. Klose. SANS Study of Mixed POPC/C12En
Aggregates. Physica B: Condensed Matter 276-278 (2000) 381-383.
6.H. Schmiedel, P. Joerchel, M.Kiselev, G. Klose. Determination of Structural Parameters and Hydration of Unilamellar POPC/C12E4-Vesicles at high Water Excess from Neutron Scattering Curves Using a Novel Method of Evaluation. J. Phys. Chem. B 105 (2001) 111-117.
7.M.A. Kiselev, P. Lesieur, A.M. Kisselev, D. Lombardo, M. Killany, S. Lesieur, M. Ollivon. A sucrose solutions application to the study of model biological membranes. Nuclr. Inst&Method A 470 (2001) 409-416.
8.M.A. Kiselev, P. Lesieur, A.M. Kisselev, D. Lombardo, M. Killany, S. Lesieur. Sucrose solutions as prospective medium to study the vesicle structure: SAXS and SANS study. J. Alloys and Compounds 328 (2001) 71-76.
9.M.A. Kiselev, P. Lesieur, A.M. Kisselev, D. Lombardo, V.L. Aksenov. Model of separated form factors for unilamellar vesicles. Applied Physics A 74 Suppl. (2002) S1654-S1656.
10.M.A. Kiselev, M. Janich, P. Lesieur, A. Hoell, J. Oberdisse, J. Pepy, A.M. Kisselev, I.V. Gapienko, T. Gutberlet, V.L. Aksenov. DMPC vesicles and mixed DMPC/C12E8 micelles orientation in strong magnetic fields. Applied Physics A 74 (2002) S1239-S1241.
11.М.А. Киселёв, П. Лёзи, А.М. Киселёв, Д. Ломбардо, М. Оливо. Влияние сахарозы на структуру и свойства мембран димиристоилфосфатидилхолина. Поверхность. Рентгеновские, синхротронные и нейтронные исследования 7 (2002) 63-66.
12.M.A. Kiselev, S. Wartewig, M. Janich, P. Lesieur, A.M. Kiselev, M. Ollivon, R. Neubert. Does sucrose influence the properties of DMPC vesicles? Chemistry and Physics of Lipids 123 (2003) 31-44.
13.М.А. Киселёв, Д. Ломбардо, А.М. Киселёв, П. Лёзи, В.Л. Аксёнов. Исследования cтруктурного фактора однослойных везикул димиристоилфосфатидилхолина методом малоуглового рассеяния рентгеновских лучей. Поверхность. Рентгеновские, синхротронные и нейтронные исследования 11 (2003) 20-24.
14.M. Dyck, P. Kruger, A. Bettio, A.G. Beck-Sickinger, M. A. Kiselev, M. Losche. Adsorption of small molecules on lipid surface monolayers. In: Lecture Notes in Physics: Molecules in interaction with surfaces and interfaces., Vol. 634, Eds.: R. Haberlandt, D. Michel, A. Pцppl, and R. Stannarius, Springer, New York (2004), 429-437.
15.M.A. Kiselev, E.V. Zemlyanaya, V.K. Aswal. SANS study of unilamellar DMPC vesicles: Fluctuation model of a lipid bilayer. Crystallography Reports 49 Suppl 1 (2004) s136-s141.
16.M.A. Kiselev, T. Gutberlet, P. Lesieur, T. Hauss, M. Ollivon, R.H.H. Neubert. Properties of ternary phospholipid / dimethyl sulfoxide / water systems at low temperatures. Chemistry and Physics of Lipids 133(2005) 181-193.
17.M.A. Kiselev, J. Zbytovska, D. Matveev, S. Wartewig, I. V. Gapienko, J. Perez, P. Lesieur, A. Hoell, R. Neubert. Influence of trehalose on the structure of unilamellar DMPC vesicles. Colloids and Surfaces A: Physicochemical and Engineering Aspects. 256 (2005) 1-7.
18.M. A. Kiselev, N. Yu. Ryabova, A. M. Balagurov, S. Dante, T. Hauss, J. Zbytovska, S. Wartewig, R. H. H. Neubert. New insights into structure and hydration of stratum corneum lipid model membrane by neutron diffraction. European Biophys. J. 34 (2005) 1030–1040.
19.Zbytovska J., M.A. Kiselev, S. S. Funari, V. Garamus, S. Wartewig, R. Neubert. Influence of phytosphingosine-type ceramides on the DMPC membrane structure. Chemistry and Physics of Lipids 138 (2005) 69-80.
20.M.А. Киселев, Н.Ю. Рябова, А.М. Балагуров, Д. Отто, С. Данте, Т. Хаусс, З. Вартевиг, Р. Нойберт. Влияние церамида 6 на структуру и гидратацию мембраны дипальмитоилфосфатидилхолина. Поверхность. Рентгеновские, синхротронные и нейтронные исследования,6 (2006) 30-37.
21.М.А. Киселев, А.М. Киселев, Ш. Борбели, П. Лёзи. Исследования проникновения этанола через модельную биологическую мембрану методом малоуглового рассеяния нейтронов. Поверхность. Рентгеновские, синхротронные и нейтронные исследования, 6 (2006) 67-73.
22.М.А. Kiselev, E.V. Zemlyanaya, V.K. Aswal, R.H.H. Neubert. What can we learn about the lipid vesicle structure from the small angle neutron scattering experiment? European Biophys. J. 35 (2006) 477-493.
23.E.V. Zemlyanaya, M.A. Kiselev, J. Zbytovska, L. Almasy, V.K. Aswal, P. Strunz, S. Wartewig, R.H.H. Neubert. Numerical analysis of the unilamellar vesicle structure based on the SANS data. Crystallography Reports 51 Suppl.1 (2006) s22-s26.
24.М.A. Киселев. Комбинированное применение нейтронного и синхротронного излучения для исследования влияния диметилсульфоксида на структуру и свойства везикул из дипальмитоилфосфатидилхолина. Кристаллография 52 (2007) 554-559.
25.М.A. Киселев. Конформация молекул церамида 6 и chain-flip переходы в липидной матрице верхнего слоя кожи - Stratum Corneum. Кристаллография 52 (2007) 549-553.
26.D. Kessner, A.Ruettinger, M.A. Kiselev, S.Wartewig, R.H.H.Neubert. Properties of ceramides and their impact on the stratum corneum structure. A review, Part II: Stratum corneum lipid mixtures. Skin Pharmacology and Physiology 21 (2008) 58-74.
27.M.A. Kiselev, E. V. Zemlyanaya, N.Y. Ryabova, T. Hauss, S. Dante, D. Lombardo. Water distribution function across the curved lipid bilayer: SANS study. Chemical Physics 345 (2008) 185-190.
28.М.A. Kiselev, D. Lombardo, P. Lesieur , A.M. Kisselev, S. Borbely, T. N. Simonova, L.I. Barsukov. Membrane Self Assembly in Mixed DMPC/NaC Systems by SANS. Chemical Physics 345 (2008) 173-180.
29.M.А. Kiselev, T. Gutberlet, A. Hoell, V.L. Aksenov, D. Lombardo. Orientation of the DMPC unilamellar vesicle system in the magnetic field: SANS study. Chemical Physics 345 (2008) 181-184.
30.J. Zbytovska, M.A. Kiselev, S.S. Funari, V.M. Garamus, S. Wartewig, K. Palat, R. Neubert. Influence of cholesterol on the structure of stratum corneum lipid model membrane. Colloids and Surfaces A: Physicochemical and Engineering Aspects 328 (2008) 90-99.
31.A. Ruettinger, M.A. Kiselev, Th. Hauss, S. Dante, A. Balagurov, R.H.H. Neubert. Fatty acid interdigitation in the stratum corneum model membranes: A neutron diffraction study. European Biophys. J. 37 (2008) 759-771.
32.D. Kessner, M. A. Kiselev, Th. Hauss, S. Dante, S. Wartewig, R.H.H. Neubert. Localisation of partially deuterated cholesterol in quaternary SC lipid model membranes. A neutron diffraction study. European Biophys. J. 37 (2008) 1051-1057.
33.D. Kessner, M.A. Kiselev, S. Dante, T. Hauss, P. Lersch, S. Wartewig, R.H.H. Neubert. Arrangement of ceramide[EOS] in a stratum corneum lipid model matrix –new aspects revealed by neutron diffraction studies. European Biophys. J. 37 (2008) 989-999.
34.Е.В.Земляная, М.А.Киселев, Р. Нойберт, И. Кольбрехер, В.Л. Аксенов. Исследования структуры и свойств модельных мембран верхнего слоя кожи методом малоуглового рассеяния нейтронов. Поверхность. Рентгеновские, синхротронные и нейтронные исследования 11(2008) 14-19.
35.A. Schroeter, D. Kessner, М.А. Kiselev, Th. Hauss, S. Dante, R.N.N. Neubert. Basic nanostructure of CER[EOS]/ CER[AP]/ CHOL/ FFA multilamellar membranes. A neutron diffraction study. Biophysical J. 97 (2009) 1104-1114.
36.A. Schroeter, M.A. Kiselev, Th. Hauss, S. Dante, R.H.H. Neubert. Evidence of free fatty acid interdigitation in stratum corneum model membranes based on ceramide [AP] by deuterium labeling. Biochimica et Biophysica Acta 1788 (2009) 2194-2203.
37.J. Zbytovska, K. Vavrova, M.A. Kiselev, P. Lesieur, S. Wartewig, R.H.H. Neubert. The effects of transdermal permeation enhancers on thermotropic phase behaviour of a stratum corneum lipid model. Colloids and Surfaces A: Physicochemical and Engineering Aspects, 351 (2009) 30-37.
38.М.А. Киселев, Е.В. Ермакова, Н.Ю. Рябова, О.В. Найда, А.В. Забелин, Д.К. Погорелый, В.Н. Корнеев, А.М. Балагуров. Cтруктурные исследования липидных мембран на синхротронном источнике СИБИРЬ-2. Кристаллография 55 (2010) 503-509.
39.N.Y. Ryabova, M.A. Kiselev, S. Dante, T. Hauss, A.M. Balagurov. Investigation of stratum corneum lipid model membranes with free fatty acid composition by neutron diffraction. European Biophysics J. 39 (2010) 1167-1176.
40.М.А. Киселев. Методы исследования липидных наноструктур на нейтронных и синхротронных источниках. ЭЧАЯ 42 (2011) 578-635.