Научная тема: «ТЕРМОЧУВСТВИТЕЛЬНЫЕ ПОКРЫТИЯ И МАТЕРИАЛЫ ДЛЯ КЛЕТОЧНЫХ ТЕХНОЛОГИЙ И ДОСТАВКИ ЛЕКАРСТВ»
Специальность: 03.01.02; 03.01.08
Год: 2015
Основные научные положения, сформулированные автором на основании проведенных исследований:
  1. Получен ряд новых термочувствительных покрытий для роста клеточных культур и бесферментного открепления клеток и клеточных слоев. Среди них: покрытие на основе гомополимера N-изопропилакриламида, полученное методом центрифугирования; покрытия на основе сополимеров N-изопропилакриламида и N-трет-бутилакриламида с различным молярным соотношением мономеров N-ИПААм и N-трет-БААм; гидрогель на основе сополимера N-изопропилакриламида и акриламидобензофенона.
  2. Впервые синтезированы и исследованы сополимеры на основе N-изопропилакриламида и этилпирролидон метакрилата с температурами перехода близким к 37 °С.
  3. Впервые установлена зависимость кинетики открепления клеток от смачиваемости термочувствительных покрытий и факторов клеточной адгезии.
  4. Показано, что мезенхимальные стволовые клетки, культивируемые на гомополимере N-изопропилакриламида, сохраняют плюропотентность и способность к дифференцировке.
  5. Предложена математическая модель доставки лекарств из термочувствительных гидрогелей. Показано, что модель адекватно описывает основные экспериментальные результаты.
  6. Разработано устройство для доставки лекарств из полимеров с НКТР на основе элементов Пельтье.
Список опубликованных работ
Статьи в рецензируемых журналах

1.Satyam A., Kumar R., Fan X., Gorelov A., Rochev Y., Joshi L., Selgas H. P., Lyden D., Thomas B., Rodriguez B., Raghunath M., Pandit A. and Zeugolis D., Macromolecular crowding meets tissue engineering by self-assembly: A paradigm shift in regenerative medicine // Adv.Mater.- 2014, -V.26(19),-P.3024-3034.

2.Meere M.G., Tuoi Vo, Yang R., Aldabbagh F., Carroll W., Rochev Y., A Thermally Activated Drug Delivery System Based on a Thermoresponsive Polymer and a Cooling Device: a Theoretical Assessment // J. Thermal Sci. Eng.-2014,-V.6(2),-N 021012.

3.Fan X., Nosov M., Carroll W., Gorelov A., Elvira C., Rochev Y., Macrophages behaviour on different NIPAm based thermoresponsive substrates // J. Biomed. Mater. Res.(A)-2013,V.102(8), - P.2901-2910.

4.Yang R., Gorelov A.V., Aldabbagh F., Carroll W.M., Rochev Y., An implantable thermoresponsive drug delivery system based on Peltier device // Int. J. Pharm.-2013, V.447(1-2), -P.109-114.

5.Hopkins C., McHugh P.E., O´Dowd N.P., Rochev Y., McGarry J.P., A combined computational and experimental methodology to determine the adhesion properties of stent polymer coatings // Computational Mater. Sci.-2013,-V.80, P.104-112.

6.Nash M.E., Fan X., Carroll W.M., Gorelov A.V., Barry F.P., Shaw G., Rochev Y.A., Thermoresponsive Substrates used for the Expansion of Human Mesenchymal Stem Cells and the Preservation of Immunophenotype // Stem.Cell. Reviews and Reports.- 2013,- V.9 (2), -P.148-157.

7.Nash M. E., Healy D., Carroll W. M., Elvira C. and Rochev Yury A., Cell and cell sheet recovery from pNIPAm coatings; motivation and history to present day approaches // J. Mater. Chem.-2012,-V.22,-P. 19376-19389.

8.O´Connor P., Yang R., Carroll W.M., Rochev Y., Aldabbagh F., Facile synthesis of thermoresponsive block copolymers of N-isopropylacrylamide using heterogeneous controlled/living nitroxide-mediated polymerizations in supercritical carbon dioxide // European Polymer Journal.-2012,-V.48(7),-P. 1279-1288.

9.Nash M.E. , Carroll W.M., Velasco D., Gomez, J., Gorelov A.V., Elezov D., Gallardo A., Rochev Y.A., Elvira C., Synthesis and Characterization of a Novel Thermoresponsive Copolymer Series and their Application in Cell and Cell Sheet Regeneration // J. Biomat. Sci.: Polymer Edition.-2013,-V.24(3),-P.253-268.

10.Nash M.E., Carroll W.M., Foley P.J., Maguire G., Connell C.O., Gorelov A.V., Beloshapkin S., Rochev Y.A, Ultra-thin Spin Coated Crosslinkable Hydrogels for use in Cell Sheet Recovery // Synthesis, Characterization to Application, Soft Matter.-2012,-V.8,-P.3889-3899.

11.Yang R. , Vo T. N., Gorelov A.V., Aldabbagh F., Carroll W.M., Meere, M.G., Rochev Y. A mathematical model for pulsatile release: controlled release of rhodamine B from UVcrosslinked thermoresponsive thin films // Int. J. Pharm.-2012,- V(10),-P.427(2):320-327.

12.Tardajos M.G., Nash M., Rochev Y., Reinecke H., Elvira C., Gallardo A., Homologous Copolymerization Route to Functional and Biocompatible Poly-vinylpyrrolidone // Macromolecular Chem. Phys.-2012,-V.213(5),-P.529-538.

13.McMahon S.S, Nikolskaya N., Ní Choileáin S., Hennessy N., O´Brien T., Strappe P., Gorelov A., Rochev Y., Thermosensitive Hydrogel for Prolonged Delivery of Lentiviral Vector Expressing Neurotrophin-3 in vitro // J. Gene Med.-2011,- Nov.13(11),-P.591-601.

14.Nash M.E., Carroll W.M., Nikoloskya N., Yang R., O´Connell C., Gorelov A.V., Dockery P., Liptrot C., Lyng F.M., Garcia A., Rochev Y.A., Straightforward, one-step fabrication of ultrathin thermoresponsive films from commercially available pNIPAm for cell culture and recovery // ACS Appl. Mater. Interfaces.-2011,-Jun.3(6),-1980-90.

15.Szczupak B., Ryder A.G., Togashi D.M., Klymchenko A.S., Rochev Y.A., Gorelov A., Glynn T.J., Polarity Assessment of Thermoresponsive Poly(NIPAM-co-NtBA) Copolymer Films Using Fluorescence Methods // J.Fluoresc.-2010,-V.20(3),-P.719-731.

16.Szczupak B., Ryder A.G. , Togashi, D.M., Rochev Y.A., Gorelov A.V., Glynn T.J., Measuring the Micro-Polarity and Hydrogen-Bond Donor/Acceptor Ability of Thermoresponsive N-isopropylacrylamide/Ntert-butylacrylamide Copolymer Films Using Solvatochromic Indicators // Appl. Spectrosc.-2009,-Apr.63(4),-P.442-9.

17.Burke M., Clarke B., Rochev Y., Gorelov A., Carroll W., Estimation of the strength of adhesion between a thermoresponsive polymer coating and nitinol wire // J. Mater. Sci. Mater. Med.-2008,-V.19(5),-P.1971-1979.

18.Moran M.T. , Carroll W.M., Gorelov A., Rochev Y. Intact Endothelial Cell Sheet Harvesting from Thermoresponsive Surfaces Coated with Cell Adhesion Promoters // J. R. Soc. Interface.-2007,-4(17),-P.1151-1157.

19.Moran M.T., Carroll W.M., Selezneva I., Gorelov A., Rochev Y., Cell growth and detachment from protein coated PNIPAAm based co-polymers // J. Biomed. Mater. Res. A.,- 2007,-V.81A(4), 870-876.

20.Селезнёва И.И., Горелов А.В., Рочев Ю.А., Использование термочувствительных полимерных материалов на основе N-изопропилакриламида и N-трет-бутилакриламида в клеточных технологиях // Клеточные технологии в биологии и медицине.-2006,-V.2.-P.231-234.

21.Николаева Т.Н., Тиктопуло Е.И., Полозов Р.В., Рочев Ю.А., Термодинамические характеристики коллагеновых фибрилл, реконструированных IN VITRO при разных температурах и концентрациях // Биофизика.- 2007,- Т.52.- N2. – C. 261-267.

22.McGillicuddy F.C., Lynch I., Rochev Y.A., Burke M., Dawson K.A., Gallagher W.M., Keenan A.K., Novel "plum pudding" gels as potential drug-eluting stent coatings: Controlled release of fluvastatin // J. Biomed. Mater. Res.-A. 2006,-V.79(4),-P.923-933.

23.McLucas E., Gallagher H., Rochev Y., Carroll W.M., Gorelov A., Smith T.J., Global gene expression analysis of the effects of vinblastine on endothelial cells, when eluted from a thermo-responsive polymer // J. Biomed. Mater. Res.,- A. 2006,-V.79(2),-P.246-253.

24.Kavanagh C.A., Gorelova T.A., Selezneva I.I., Rochev Y.A., Dawson K.A., Gallagher W.M., Gorelov A.V., Keenan A.K., Poly(N-isopropylacrylamide) copolymer films as vehicles for the sustained delivery of proteins to vascular endothelial cells // J. Biomed. Mater. Res.,-A. 2005,-V72(1),-P.25-35.

25.Gilchrest V.P., Carroll W.M., Rochev Y.A., Blute I., Dawson K.A., Gorelov A.V., Thermoresponsive poly(N-isopropylacrylamide) copolymers: contact angles and surface energies of polymer films // Langmuir.-2004,- 20(23), -P.10138-45.

26.Kavanagh C.A., Rochev Y.A., Gallagher W.M., Dawson K.A., Keenan A.K., Local drug delivery in restenosis injury: thermoresponsive co-polymers as potential drug delivery systems // Pharmacol.Ther.-2004,-V.102 (1),-P.1-15.

27.Rochev Yu. , O´Halloran D., Gorelova T., Gilcreest V., Selezneva I., Gavrilyuk B., Gorelov A., Rationalizing the Design of Polymeric Thermoresponsive Biomaterials // J.Mater. Sci.: Materials in Medicine.-2004,-V.15 (4),-P.513-517.

28.Doorty K.B., Golubeva T.A., Gorelov A.V., Rochev Y.A., Allen L.T., Dawson K.A., Gallagher W.M., Keenan A.K., Poly(N-isopropylacrylamide) co-polymer films as potential vehicles for delivery of an antimitotic agent to vascular smooth muscle cells, Cardiovasc. Pathol. 2003,-V.12(2),-P.105-10.

29. Wilson S.J., Gorelov A.V., Rochev Y.A., McGillicuddy F., Dawson K.A., Gallagher W.M., Keenan A.K., Extended delivery of the antimitotic agent cochicine from thermoresponsive N -isopropylacrylamide-based copolymer films to human vascular smooth muscle cells // J. Biomed. Mater. Res.- 2003,-V.67A(2),-P.667-73, 2003.

30.Allen L.T., Fox E.J., Blute I., Kelly Z.D., Rochev Y., Keenan A.K., Dawson K.A., Gallagher W.M., Interaction of soft condensed materials with living cells: phenotype/transcriptome correlations for hydrophobic effect // PNAS.-2003,-V(100),-P.6331-6336.

31.Николаева Т.И., Писаченко А.И., Полозов Р.В., Рочев Ю.А., Гаврилюк Б.К., Исследованиe образования фибрилл коллагена типа I in vitro // Биофизика.-2001, -T.46, № 4,- C.612-618.

32.Rochev Yu., Golubeva T., Gorelov A., L.Allen L., Gallagher W., Selezneva I., Gavrilyuk B., Dawson K., Surface modification for controlled cell growth on copolymers of N-isopropylacrylamide // Progress in Colloid and Polymer Sci.-2001,-V.118,-P.153-156.

33.Николаева Т.И., Писаченко А.И., Селезнева И.И., Рочев Ю.А., Гаврилюк Б.К., Изучение cамосборки молекул коллагена типа I с удаленными телопептидами // Биофизика.-2000,- T.45, № 6,- C.1146-1149.

34.Пискарёва О.А., Рочев Ю.А., Гаврилюк Б.К., Горелов А.В., Голубева Т.А., Даусон К.А., Влияние матрикса на основе термореверсивных полимеров на рост фибробластов человека // Биофизика.-1999,-T.44,-P.281-283.

35.Селезнева И.И., Кузьмин С.В., Николаева Т.И., Рочев Ю.А., Применение поляризационной термомикроскопии для регистрации процессов формирования и деградации коллагеновых фибрилл // Биофизика.-1996,- T.41,-C.541-542.

36.Николаева Т.И., Рочев Ю.А., Гаврилюк Б.К., Термодинамические характеристики коллагеновых фибрилл в процессе их образования // Биофизика.-1995,- T.40,-C.478-479.

Главы из коллективных монографий

1. Vo Thi Ngoc Tuoi, Rongbing Yang, Yury Rochev and Martin Meere, A Mathematical Model for Drug Delivery, Progress in Industrial Mathematics at ECMI 2010, Mathematics in Industry, 2012, Volume 17, Part 6,-P.521-528.