„NanoZim’ai“ tai multidisciplininis ir tarpdisciplininis projektas, kurio pagrindinis tikslas yra sukurti polimerais ir specifinio atpažinimo funkcijomis pasižyminčiais baltymais (antikūnais) modifikuotus„NanoZim‘us“ įgalinčius selektyviai paveikti ląsteles-taikinius.
Kuriant multifunkcinius „NanoZim’us“ bus pritaikytas ”Iš apačios į viršų” nanostruktūrų kūrimo principas. „NanoZim’ai“ bus sudaryti iš: (i) red-oks fermento branduolio; (ii) fermentinis branduolys bus apvilktas polimeru, kuris nuo imuninės sistemos „paslėps” normaliomis sąlygomis labai imunogenišką fermentą (pvz.: fermentus apvilksime polipirolu, ir/arbakitais polimerais); (iii) fluorescencinės žymės bus kovalentiškai prijungtos prie „NanoZim’ų“ siekiant padaryti juos stebimus fluorescenciniu ir konfokaliniu mikroskopais (iv) antikūnai arba chemiškai modifikuotos antikūnų dalys bus imobilizuojamos ant sukurtų „NanoZim’ų“, ir tai jiems suteiks selektyvaus atpažinimo bei prisijungimo prie ląstelių taikinių funkciją. (v) Taikant optinės elipsometrijos ir Paviršiaus plazmono rezonanso metodą bus nustatyta, įvertinta ir modeliuojama „NanoZim’ų“ sąveika su ląstelės paviršiumi (vi) „NanoZim’ų“ funkcionalumas bus tiriamas panaudojant leukeminių ląstelių liniją (HL 60).Keletas naujų mokslinių idėjų sukurtų projekto pareiškėjo bus panaudotos šiame daugiadisciplininiame projekte: (i) pavienės red-oksfermento molekulės bus inkapsuliuotos polimerinėje kapsulėje (t.y.apvilktos polimero sluoksniu), kuris paslėps šią „NanoZim’o“ dalį nuo paciento imuninės sistemos – tai gali būti įvardinta kaip “Stealth”technologija biomedicinai; (ii) „NanoZim’ai“ selektyviai jungsis prie pasirinktų ląstelių (pvz. vėžinių ląstelių) sukels ląstelės membranos pokyčius bei įlinkimus dėl daugybės receptorių sąveikų tarp„NanoZim’o“ paviršiaus bei ląstelės membranos; (iii) „NanoZim’o“viduje esančio red-oks fermento katalizuojamos reakcijos metu susidarys H2O2, taigi ląstelei-taikiniui artimoje aplinkoje susidarys santykinai didelė šio oksidatoriaus koncentracija, kuri inicijuos vėžinių ląstelių apoptozę. Tačiau tolstant nuo tokio „NanoZim’o“ paviršiaus H2O2 koncentracija bus žymiai mažesnė ir bus nereikšminga artimoje aplinkojeesančioms kitoms ląstelėms, kadangi daugelis jų turi apsaugos nuo nedideliųH2O2 koncentracijų mechanizmą, kurio pagrindas yra šio oksidatoriausutilizavimas peroksidazių ir katalazių pagalba. Taigi „NanoZim’ai“ sukelsląstelės-taikinio apoptozę mažiausia dėl dviejų priežasčių: dėl antikūnaismodifikuoto „NanoZim’o“ sąveikos su ląstelės-taikinio (HL 60) paviršiujeesančiais CD33 antigenais ir dėl santykinai didelės lokaliai susidarančio H2O2 koncentracijos.Naujai sukurti „NanoZim’ai“ bus tiriami panaudojant vėžinių ląsteliųlinijas; taip pat eksperimentų in vivo metu bus tiriama įtaka konkretiemsimuninės sistemos rodikliams. Ląstelių HL-60 linija buvo pasirinkta šiems tyrimams dėl kelių priežasčių: šių ląstelių galime sąlyginai lengvai įsigyti,šias ląsteles kultivuoti nėra sudėtinga, antikūnų (anti-CD33) priešpaviršinius ląstelių HL-60 antigenus (CD33) galima nusipirkti ir antikūnai anti-CD33 pasižymi santykinai dideliu citotoksiniu aktyvumu HL-60 ląstelėms.