Данная работа посвящена совершенствованию современных методов лечения рака, вызывающих тяжелые побочные эффекты и часто неэффективных, таких как химиотерапия из-за плохой доставки лекарств к месту опухоли. Для решения этой проблемы были разработаны магнитоэлектрические многослойные капсулы как инновационный подход для лечения рака. целевая и контролируемая внутриклеточная доставка доксорубицина. Капсулы состоят из магнитного слоя, пьезоэлектрического слоя и полиэлектролитного слоя, содержащего лекарственный препарат, магнитный слой обеспечивает наведение внешнего магнитного поля, а пьезоэлектрический слой реагирует на магнитное поле и создает механическое напряжение для вызвать высвобождение лекарства. Капсулы были успешно синтезированы и охарактеризованы с использованием различных аналитических методов. Задачи, которые предстоит решить в ходе проекта: 1- Разработка новых методов синтеза, которые позволяют последовательно включать магнитоэлектрические наночастицы (МЭМ) в магнитоэлектрические многослойные капсулы (МЭМКС). 2- Характеристика полученных магнитоэлектрических многослойных капсул (МЭМ-КАП) с использованием физико-химических методов. 3- Исследовать потенциал магнитоэлектрических многослойных капсул (MEMC) для целевого и контролируемого высвобождения доксорубицина (Dox) в раковых клетках. 4- Изучить потенциальные токсические эффекты и влияние на рост клеток разработанных многослойных капсул посредством исследований in vitro на клеточных линиях. Работа выполнялась на базе Сколковского института науки и технологий и СПбПУ, где была выполнена большая часть работы: разработка протокола синтеза всех частиц и капсул, эксперименты in vitro, а также все характеристики магнитоэлектрических наночастиц и магнитоэлектрических мультислоев. капсул, за исключением сегнетоэлектрического и ферромагнитного анализа, результаты показали, что капсулы способны контролировать раковые клетки-мишени и высвобождать лекарство контролируемым образом, что приводит к улучшению цитотоксичности по сравнению со свободным доксорубицином. Этот подход может совершить революцию в лечении рака, предоставив эффективную и целенаправленную систему доставки лекарств, которая сводит к минимуму побочные эффекты и улучшает результаты лечения.

The given work is devoted to improving the current cancer treatment methods that cause severe side effects and are often ineffective such as chemotherapy due to poor drug delivery to the tumor site, to address this issue, magnetoelectric multilayer capsules have been developed as an innovative approach for targeted and controlled intracellular delivery of doxorubicinThe capsules consist of a magnetic layer, a piezoelectric layer, and a polyelectrolyte layer containing the drug, the magnetic layer allows for external magnetic field guidance, while the piezoelectric layer responds to the magnetic field and generates mechanical stress to induce drug release. The capsules were successfully synthesized and characterized using various analytical techniques, Tasks to be solved during the project: 1- Developing novel synthesis methods that enable the sequential inclusion of Magnetoelectric nanoparticles (MEMs) within magnetoelectric multilayer capsules (MEMCS) 2- Characterization of the obtained magnetoelectric multilayer capsules (MEM-CAPs) using physio-chemical methods 3- Investigate the potential of magnetoelectric multilayer capsules (MEMCs) for targeted and controlled release of doxorubicin (Dox) in cancer cells 4- Investigate the potential toxic effects and impact on cell growth of the developed multilayer capsules through in vitro studies on cell lines The work was carried out based on Skolkovo institute of science and technology and SPbPU, where most of the work was performed: the development of protocol for the synthesis of all particles and capsules, in vitro experiments, and all characterization of magnetoelectric nanoparticles and magnetoelectric multilayer capsules except ferroelectric and ferromagnetic analysis, the results showed that the capsules were able to control the target cancer cells and release the drug in a controlled manner, resulting in improved cytotoxicity compared to free doxorubicin. This approach has the potential to revolutionize cancer treatment by providing an effective and targeted drug delivery system that minimizes side effects and improves treatment outcomes.