Oznaka poročila: ARRS-RPROJ-ZP-2011-1/237 ZAKLJUČNO POROČILO O REZULTATIH RAZISKOVALNEGA PROJEKTA A. PODATKI O RAZISKOVALNEM PROJEKTU 1. Osnovni podatki o raziskovalnem projektu Šifra projekta L2-1159 Naslov projekta Kompleksi nanodelec-makromolekula kot osnova za uporabo v formulaciji bioloških zdravil Vodja projekta 10180 Janko Jamnik Tip projekta L Aplikativni projekt Obseg raziskovalnih ur 4.170 Cenovni razred D Trajanje projekta 02.2008 - 01.2011 Nosilna raziskovalna organizacija 104 Kemijski inštitut Raziskovalne organizacije -soizvajalke 106 Institut "Jožef Stefan" 206 Inštitut za kovinske materiale in tehnologije 258 Lek farmacevtska družba d.d. Družbenoekonomski cilj 12. Splošni napredek znanja - RiR financiran iz splošnih univerzitetnih fondov (SUF) 1.1. Družbeno-ekonomski cilj1 Šifra 13.02 Naziv Tehnološke vede - RiR financiran iz drugih virov (ne iz SUF) 2. Sofinancerji2 1. Naziv Lek farmacevtska družba d.d. Naslov Verovškova 57, 1526 Ljubljana 2. Naziv Naslov 3. Naziv Naslov B. REZULTATI IN DOSEŽKI RAZISKOVALNEGA PROJEKTA 3. Poročilo o realizaciji programa raziskovalnega projekta3 Delo smo, v skladu s planom, izvajali v več smereh. 1. Najprej smo modelne proteine stabilizirali z vezavo na cink fosfatne nanodelce. V nadaljevanju smo se osredotočili na bolj natančen študij mehanizma interakcij med nanodelci in izbranimi biološkimi makromolekulami (BSA, TNF-alfa). TNF-alfa analoge smo proizvedli na ustreznih linijah E.coli in jih čistili z IMAC, s čimer smo dobili analoge z okoli 95 % čistostjo. Cink fosfatne nanodelce smo pripravili s precipitacijsko metodo. Ustrezme TNF-alfa analoge oziroma BSA (v koncentraciji okoli 1 mg/ml) smo dodali sveže pripravljeni suspenziji nanodelcev. pH vrednost smo regulirali z natrijevim karbonatom. Zmes smo mešali najmanj 20 minut pri 200 obratih/min. Pripravljene vzorce smo dokaj podrobno analizirali z več komplementarnimi metodami. Anorganske nanodelce smo analizirali z vrstično elektronsko mikroskopijo (FE-SEM), vključno z EDS analizo, z rentgensko difrakcijo (XRD) in transmisijsko elektronsko mikroskopijo (TEM). Določili smo tudi velikost in stabilnost delcev, in sicer z dinamičnim laserskim sipanjem (DLS). Poskuse smo izvajali pri različnih temperaturah v območju -20oC do +25oC. Vezavo in sproščanje proteinov smo proučevali z SDS-PAGE analizo. Biološko aktivnost TNF-a analogov H7dN6TNF and His10-TNF pred vezavo in po sproščanju smo določali s testom specifične citotoksičnosti na celični liniji mišjih fibroblastov L929. Glavne ugotovitve te obsežnejše študije so: cink fosfatni nanodelci so povprečne velikosti 60 nm s širino porazdelitve okoli +-15 nm. Gre za biološko popolnoma kompatibilne hopeitne delce (Zn3(PO4)2 x4H2O), katerih struktura ostane popolnoma nespremenjena tudi po vezavi proteina. To je ključnega pomena za potencialno in vivo aplikacijo. Ugotovili smo, da dsiperzije nanodelcev učinkovito stabiliziramo, če uporabimo nižje temperature (okoli -20oC). Tudi če pri teh pogoji pride do nastanka manjših aglomeratov, jih je moč enostavno redispergirati. Vezavo proteinov na površino nanodelcev smo dokazali na več načinov (EDS je pokazala prisotnost znatno ogljika, SEM in DLS sta pokazala povečanje dimenzije nanodelcev, SDS-PAGE je vezavo le še potrdil). SDS-PAGE je tudi pokazala, da je vezava zelo močna (hipoteza o koordinativni vezavi se zdi najbolj smiselna). Vezava/sproščanje sta skoraj popolnoma reverzibilna procesa (sprememba pH, dodajanje imidazola ipd.). Zelo pomembno je, da je biološka aktivnost TNF-a analogov ostala praktično nespremenjena skozi celotno proceduro proteinske vezave in sproščanja. Z drugimi besedamo, proteini pri tem krožnem procesu obdržijo aktivno konformacijo. Epitopi, ki so potrebni za proizvodnjo protiteles ostanejo intaktni in izpostavljeni. Opisana raziskava je bila pravkar poslana v objavo (glej poglavje 8. Drugi pomembni rezultati projetne skupine). 2. Vzporedno z zgoraj opisano raziskavo smo proučevali možnost reverzibilne vgradnje/izgradnje izbranih modelskih učinkovin v kompozite, ki vsebujejo superparamagnetne nanodelce. Slednji (znani z angleško kratico SPION) so namreč zelo zanimivi za različne klinične aplikacije, kot so ciljna dostava zdravilnih učinkovin, označevanje in ločevanje celic, hipotermija ipd. Na monodisperzne delce SPION smo želeli reverzibilno vezati modelno učinkovino (naproksen). Najprej smo delce SPION oplaščili s tankim slojem silicijevega dioksida, ki je vseboval določen delež mikropor. Debelino in poroznost plašča ter stopnjo aglomeracije smo kontrolirali z uporabo citronske kisline in pH. Visokoločljivostna presevna mikroskopija je pokazala, da je optimirani silikatni plašč debel 1-2 nm. Tak plašč skoraj ni imel vpliva na magnetne lastnosti delcev SPION. V pore silikatnega plašča smo vgradili do okoli 30 % naproksena, ki se je zlahka (hitro) raztopil, ko smo delce potopili v testno raztopino. Pripravljeni kompoziti bi lahko bili zanimivi za uporabo v diagnostiki. 3. Študij površin oziroma izbranih interakcij z uporabo atomske mikroskopije na silo (AFM) a) Študij površine filmov hidroksiapatita Z uporabo reagentov CaCl2 in H3PO4 smo pripravili tanke filme hidroksiapatita na objektnem steklu. Uporabili smo tehniko obarjanja, pri čemer smo pH nadzirali z NaHCO3. Osredotočili smo se na strukturne razlike hidroksiapatita pri pH 7 in 8. Nastale filme smo si najprej pogledali na vrstičnem elektronskem mikroskopu, temu pa je sledila analiza površine z AFM. Poleg ogleda površine smo z AFM merili tudi sile med hidroksiapatitom in tipalom. Ugotovili smo, da hidroksiapatit, ki se obori pri pH 7 tvori porozno strukturo, pri pH 8 pa je film sestavljen iz gosto naloženih kroglic z na videz kompaktnejšo strukturo. Nadaljnje raziskave bodo vključevale merjenje sile med hidroksipatitom in učinkovino. V ta namen smo nabavili sferična AFM tipala, ki jih bomo obložili s hidroksiapatitom. Vzorec za analizo bo predstavljal film iz učinkovine na nosilcu. Tako bo možno izmeriti sile med hidroksiapatitom in poljubno učinkovino. b) Merjenje v AFM tekočinski celici Vzpostavili smo tekočinsko celico na AFM, v kateri smo si za začetek ogledali površino filma naproksena na objektnem steklu. Z uporabo različnih pufrov je možno simulirati pH fizioloških prostorov in spremljati spreminjanje površine učinkovine v odvisnosti od pH. Površino filma slabo topne učinkovine je tako mogoče spremljati tudi med raztapljanjem. 4. Ocena stopnje realizacije zastavljenih raziskovalnih ciljev4 Realizacija je popolnoma v skladu z začrtanimi cilji projekta. Projekt smo pravzaprav na željo sofinancerja (Lek) še znatno razširili, in sicer na pripravo oblog in kompozitov za prirejeno sproščanje. V tem dodatnem delu raziskav, o katerem zaradi pomanjkanja prostora sicer ne poročamo podrobneje, smo prišli do zanimivih rezultatov, ki smo jih celo strnili v patentno prijavo (glej poglavje 8. Drugi pomembni rezultati projetne skupine). Rezultati tega dela so delno komentirani tudi v Izjavi sofinancerja. 5. Utemeljitev morebitnih sprememb programa raziskovalnega projekta oziroma sprememb, povečanja ali zmanjšanja sestave projektne skupine5 Projekt je tekel po načrtu, ni prišlo do nobenih bistvenih sprememb, razen nekoliko povečanega obsega (dodatne raziskave na željo sofinancerja, glej zgoraj). 6. Najpomembnejši znanstveni rezultati projektne skupine6 Znanstveni rezultat 1. Naslov SLO Funkcionalizacija nanodelcev s siliko in barvilom rodamin G6 ANG Title: Functionalization of nanoparticles with silica and rhodamine G6 Opis SLO Funkcionalizacija nanodelcev je osrednja tema tega projekta. Če želimo na nanodelec pripeti izbrano molekulo, moramo pred tem delec ustrezno funkcionalizirati (v našem primeru smo to naredili z nanoblogo silike). Dodatno smo v siliko dodali še drugi funkcionalni material - flurescentno barvilo rodamin B. Pridobljena znanja smo izkoristili v nadaljevanju projekta, ko smo na nanodelce pripenjali modelne proteine ANG Nanoparticle functionalization is the core method of present project. If a selected molecule is to be attached to a nanoparticle, the surface of the latter has first to be appropriately modified. In the present case we used silica nanocoatings. Within silica, another phase was incorporated (rhodamine 6G) with fluorescent properties. The methods developed in this preliminary study were used in further investigation. Objavljeno v MAKOVEC, Darko, ČAMPELJ, Stanislav, BELE, Marjan, MAVER, Uroš, ZORKO, Milena, DROFENIK, Mihael, JAMNIK, Janko, GABERŠČEK, Miran. Nanocomposites containing embedded superparamagnetic iron oxide nanoparticles and rhodamine 6G. Colloids surf., A Physicochem. eng. asp. 2009, 334, 74-79, JCR IF (2007): 1.601. Tipologija 1.01 Izvirni znanstveni članek COBISS.SI-ID 4062490 2. Naslov SLO Naslov: Reverzibilno pripenjanje proteina BSA na funkcionalizirane anorganske nanodelce ANG Title: Reversible attachment (bonding) os BSA protein on functionalized inorganic nanoparticles. Opis SLO Tokrat smo magnetne delce prevlekli z nanosiliko (1-2 nm debelo) in v njo vgradili cinkove atome. Slednji so služili kot mesta za koordinativno vezavo BSA (bovine serum albumin). Koordinativno vezavo smo dokazali z SDS-GAGE. ANG In this second study, we started with magnetic nanoparticles (10 nm), coated them first with a silica nanocoating into which zinc atoms were embedded. The latter served as anchor points for coordinative binding of BSA (bovine serum albumin). The coordinative nature of binding and the reversibility of the binding process were proven using systematic SDS-PAGE anaylysis BELE, Marjan, HRIBAR, Gorazd, ČAMPELJ, Stanislav, MAKOVEC, Darko, Objavljeno v GABERC-POREKAR, Vladka, ZORKO, Milena, GABERŠČEK, Miran, JAMNIK, Janko, VENTURINI, Peter. Zinc-decorated silica-coated magnetic nanoparticles for protein binding and controlled release. Journal of chromatography. B, Analytical technologies in the biomedical and life sciences, 2008, 867, 160-164, JCR IF (2007): 2.935 Tipologija 1.01 Izvirni znanstveni članek COBISS.SI-ID 3899162 3. Naslov SLO Reverzibilna vgradnja/sproščanje učinkovine v superparamagnetne nanodelce ANG Reversible incorporation/release of drug into/from superparamagnetic nanoparticles Opis SLO Najprej smo delce SPION oplaščili s 1-2 nm debelim poroznim slojem silicijevega dioksida. ki je vseboval določen delež mikropor. V pore silikatnega plašča smo vgradili okoli 30 % naproksena, ki se je zlahka (hitro) raztopil, ko smo delce potopili v testno raztopino. Pripravljeni kompoziti bi lahko bili zanimivi za uporabo v diagnostiki. ANG First, SPION nanoparticles were coated with 1-2 nm thick silica coating that contained significant pore fraction. Into the pores of silica coating we incorporated up to 30% of model drug (naproxen). After imersion into test solution the drug was readily dissolved. The prepared composites could be of potential interest for use in diagnostics. Objavljeno v MAVER, Uroš, BELE, Marjan, MAKOVEC, Darko, ČAMPELJ, Stanislav, JAMNIK, Janko, GABERŠČEK, Miran. Incorporation and release of drug into/from superparamagnetic iron oxide nanoparticles. J. magn. magn. mater.. [Print ed.], 2009, vol. 321, no. 19, str. 3187-3192. (IF: 1.3) Tipologija 1.01 Izvirni znanstveni članek COBISS.SI-ID 4191258 4. Naslov SLO Nelinearna difuzija iz poroznih medijev ANG Non-linear diffusion from porous media Opis SLO Vgradnja zdravilnih učinkovin v (nano)porozne medije je eden od pomembnih načinov kontrole sproščanja teh učinkovin. V literaturi so pogosto poročali o eksperimentalnih rezultatih, kjer je sproščanje iz por celo hitrejše od sproščanja proste učinkovine. Prvi na svetu smo oravnavali ta problem na rigorozen matematični način in pokazali pod katerimi pogoji pride do take pospešitve sproščanja iz por. ANG Incorporation of drug into (nano)porous carriers is one of the important strategies towards better control of drug release. It has been reported that in certain cases the incorporated drug is dissolved even faster than if dissolved in a free form. Using rigorous mathematical modelling we were the first to explain such peculiar enhancement of release from nanopores. Objavljeno v GODEC, Aljaž, GABERŠČEK, Miran, JAMNIK, Janko, MERZEL, Franci. Nonlinear diffusion in two-dimensional ordered porous media based on a free volume theory. J. chem. phys., 2009, vol. 131, str. 234106-1-234106-12. IF: 3.1 Tipologija 1.01 Izvirni znanstveni članek COBISS.SI-ID 4339738 5. Naslov SLO Zveza med medfaznim kontaktom in učinkovitostjo SiO[sub]2 nanoprevlek ANG Relation between the interfacial contact and SiO[sub]2 coating efficiency Opis SLO V okviru raziskave so avtorji iskali načine kako uporabiti enostavne eksperimentalne tehnike za boljše predvidevanje potrebnih pogojev za prekrivanje površin. S kombinacijo teoretičnih predpostavk in eksperimentalnih metod so razvili način, kako napovedati pogoje za uspešno oblaganje, kar je še posebej uporabno v farmacevtski industriji za prekrivanje okusa ali kontrolirano spreminjanje površinskih lastnosti. ANG Authors tred to find new ways for prediction of coating efficiency by using only simple and often available experimental methods. Using a combination of the heterogeneous nucleation theory and contact angle measurement, they were able to develop a new way for prediction of coating efficiency and by that relieve the choice of proper coating materials. Such approach is especially important for the pharmaceutical industry in the field of taste masking and also for controlled modification of surface properties. Objavljeno v MAVER, Uroš, ŽNIDARŠIČ, Andrej, SABOTI, Denis, SRČIČ, Stanko, GABERŠČEK, Miran, GODEC, Aljaž, PLANINŠEK, Odon. The relation between the interfacial contact and SiO[sub]2 coating efficiency and properties in the case of two clarithromycin polymorphs. Colloids surf., A Physicochem. eng. asp.. [Print ed.], 20. nov. 2010, vol. 371, iss. 1/3, str. 119-125, ilustr., doi: 10.1016/j.colsurfa.2010.09.016. Tipologija 1.01 Izvirni znanstveni članek COBISS.SI-ID 4529946 7. Najpomembnejši družbeno-ekonomsko relevantni rezultati projektne skupine6 Družbeno-ekonomsko relevantni rezultat 1. Naslov SLO Organizacija simpozija in so-uredništvo mednarodnega zbornika ANG Organization of an international symposium and co-editorship of a conference book of abstracts Opis SLO Leta 2008 je v Portorožu potekal odmeven mednarodni simpozij o vročih temah v nanoznanosti. Vodja projekta je bil soorganizator simpozija in sourednik knjige abstraktov. ANG In 2008 an international symposium on hot nanotopics with several hundred participants was organized in Portorož, Slovenia. The leader of present project was one of the co-organizers of this successful event Šifra C.01 Uredništvo tujega/mednarodnega zbornika/knjige Objavljeno v MIHAILOVIC, Dragan (ur.), KOBE, Spomenka (ur.), REMŠKAR, Maja (ur.), JAMNIK, Janko (ur.), ČOPIČ, Martin (ur.), DROBNE, Damjana (ur.). Hot nano topics 2008 : incorporating SLONANO 2008, 3 overlapping workshops on current hot subjects in nanoscience, 23-30 May, Portorož, Slovenia : abstract book. Ljubljana: [s. n.], 2008. 290 str. Tipologija 4.00 Sekundarno avtorstvo COBISS.SI-ID 21756199 2. Naslov SLO Plenarno predavanje na domači konferenci ANG Plenary lecture at a domestic conference Opis SLO Vodja projekta je imel plenarno predavanje na domači konferenci "Kemijski dnevi" v Mariboru. Predaval je o novih materialih za shranjevanje energije. ANG The project leader gave a plenary lecture at a yearly national conference Kemijski dnevi (Days of Chemistry) that gathers all researchers in the field of chemistry (and some related fields). He presented newest trends in development of materials for energy storage and conversion. Šifra B.04 Vabljeno predavanje Objavljeno v JAMNIK, Janko. Materiali za shranjevanje energije : [plenarno predavanje na posvetovanju Slovenski kemijski dnevi 2008]. Maribor: Slovensko kemijsko društvo, 25.sep.2008. Tipologija 3.16 Vabljeno predavanje na konferenci brez natisa COBISS.SI-ID 4020762 3. Naslov SLO Vgradnja zdravil v mezoporozne silikate (konferenčni prispevek) ANG Incorporation of drugs into mesoporous silicates (conference report) Opis SLO Poročali smo pripravi mezoporoznih silikatnih nosilcev z zelo dobro definirano poroznostjo (ozko porazdelitvijo velikosti por) ter o vgradnji in sproščanju modelnih učinkovin iz takih nosilcev. ANG We reported on preparation of mesoporous silicates with very narrow pore size distribution. Into such carriers several model drugs were incorporated. The subsequent release was carefully monitored and commented. Šifra B.03 Referat na mednarodni znanstveni konferenci Objavljeno v UKMAR, Tina, MALI, Gregor, PLANINŠEK, Odon, RISTIC, Alenka, GABERŠČEK, Miran, KAUČIČ, Venčeslav. Embedding drugs into mesoporous silicates. V: BRONIC, Josip (ur.), NOVAK TUŠAR, Nataša (ur.). Proceedings of the 2nd Slovenian-Croatian symposium on zeolites : October 1-2, 2009, Ljubljana, Slovenia. Zagreb: Croatian zeolite association (CROZA), 2009, str. 17-20. Tipologija 1.08 Objavljeni znanstveni prispevek na konferenci COBISS.SI-ID 4286490 4. Naslov SLO Vpliv polimorfne oblike in medfaznega kontakta na učinkovitost oblaganja klaritromicina S SiO2 ANG The influence of polymorphism and interfacial contact on the efficiency of coating clarithromycine with SiO2 Opis SLO V okviru programa projekta je Denis Saboti izdelal diplomsko delo, kjer je proučeval vpliv polimorfne oblike in medfaznega kontakta na učinkovitost oblaganja klaritromicina s SiO2. So-mentor pri diplomskem delu je bil član projektne skupine M. Gaberšček. ANG Within the frame of project activities Denis Saboti prepared a diploma thesis in which he reported on the influence of polymorphism and interfacial contact on the efficiency of coating clarithromycine with SiO2. The co-mentor of this diploma was M. Gaberšček. Šifra F.02 Pridobitev novih znanstvenih spoznanj Objavljeno v SABOTI, Denis. Vpliv polimorfne oblike in medfaznega kontakta na učinkovitost oblaganja klaritromicina S SiO2 = The influence of polymorphism and interfacial contact on the efficiency of coating clarithromycine with SiO2 : diplomska naloga, (Diplomske naloge). Ljubljana: [D. Saboti], 2009. 46 f., ilustr. Tipologija 2.11 Diplomsko delo COBISS.SI-ID 2596977 5. Naslov SLO Mentor pri doktorskih disertacijah ANG Mentorship at doctoral dissertations Opis SLO KUZMA, Mirjana.: Elektrokemijsko ožičeni titanati za litij ionske baterije : doktorska disertacija. Ljubljana: 2010. VII, 137 f., ilustr., tabele. [COBISS.SI-ID 251133440] ANG KUZMA, Mirjana.: Electrochemically wired cathode titanates for Li-ion batteries, doctoral dissertation, Ljubljana: 2010. VII, 137 f., ilustr., tabele. [COBISS.SI-ID 251133440] Šifra D.09 Mentorstvo doktorandom Objavljeno v KUZMA, Mirjana. Electrochemically wired cathode titanates for Li-ion batteries : doctoral dissertation = Elektrokemijsko ožičeni titanati za litij ionske baterije : doktorska disertacija. Ljubljana: [M. Kuzma], 2010. VII, 137 f., ilustr., tabele. [COBISS.SI-ID 251133440] Tipologija 2.08 Doktorska disertacija COBISS.SI-ID 251133440 8. Drugi pomembni rezultati projetne skupine8 1. ČLANEK: MAVER, Uroš, ŽNIDARŠIČ, Andrej, GABERŠČEK, Miran. An attempt to use atomic force microscopy for determination of bond type in lithium battery electrodes. J. mater. chem., 2011, vol. 21, no. 12, str. 4071-4075, doi: 10.1039/c0jm04481d. [COBISS.SI-ID 4619802] Kratek opis: Interakcije med posameznimi materiali so izrednega pomena za številna področja, od farmacevtske industrije in vse do izdelave baterij. Avtorji so tekom iskanja najboljšega in hkrati preprostega načina evalvacije takih interakcij, našli način kako pokazati razliko med različno interagirajočimi materiali. Pridobljeno znanje je osnova za nadaljnji študij interakcij predvsem na področju priprave dostavnih sistemov za biološke makromolekule 2. ČLANEK: HRIBAR, Gorazd, ŽNIDARŠIČ, Andrej, BELE, Marjan, MAVER, Uroš, CASERMAN, Simon, GABERŠČEK, Miran, GABERC-POREKAR, Vladka. Zinc-phosphate nanoparticles with reversibly attached TNF- [alfa] analogs : an interesting concept for potential use in active immunotherapy. J. nanopart. res., 2011, vol. xx, no. x, 14 str., doi: 10.1007/s11051-010-0199-5. [COBISS.SI-ID 4607770] Kratek opis: Avtorji so razvili nov dostavni sistem, ki upošteva vse osnovne pogoje in je poleg tega še biokompatibilen. Prav tako pa upošteva dejstvo, da so biološke učinkovine mnogokrat tudi občutljive na vsakršne spremembe v njihovi strukturi in so temu primerno razvili način za njihovo reverzibilno vezavo, ki omogoča ohranitev aktivnosti. 3. Vloga skupnega patenta, ki je rezultat neposrednega dela na projektu. Avtorji: Marjan Bele Miran Gaberšček Janko Jamnik Uroš Maver Klemen Kočevar. Naslov patenta: Coating of particles comprising a pharmaceutically active ingredient with a carbonate salt or phosphate salt 9. Pomen raziskovalnih rezultatov projektne skupine9 9.1. Pomen za razvoj znanosti10 SLO_ Doslej v literaturi še niso bile objavljene sistematične študije o eksperimentalni pripravi v poročilu navedenih funkcionaliziranih nanodelcev, na katere bi lahko reverzibilno pripenjali/odpenjali izbrane proteine. Pri tem je bistvenega pomena, da se lastnosti proteina po celotni proceduri ne spremenijo - glede na izhodiščne lastnosti. Gre gotovo za potencialno izredno pomembne študije, ki bodo omogočile kontrolirano izdelavo zdravil, prispevale pa bodo tudi k razumevanju nekaterih procesov v živih organizmih. Nanodelci z reverzibilno pripetimi proteini (uporabljeni v praksi) bi lahko bili uporabni kot učinkoviti prožilci imunskega odziva, kar bi vodilo do tvorbe protiteles in s tem do uspešne imunizacije. TNF-a je eden od proteinov, ki so posebej zanimivi za pripravo zdravil, ki temeljijo na sprožanju imunskega odziva: ima kratko razpolovno dobo (20-30 minut) ter ustrezno toksičnost, oboje pa lahko v precejšnji meri kontroliramo. Denimo proteini, vezani na nanodelcu bi lahko bili bolj imunogeni in manj toksični - zaradi precej zmanjšanega števila dostopnih receptorskih mest, to pa povzroči delne ter začasne spremembe konformacije. Povečana tvorba protiteles proti TNF-a bi lahko bila osnova za razvoj novih zdravil za zdravljenje kroničnih bolezni, kot so revmatoidni artritis, Chronova bolezen, psoriaza ipd. Ker so anticitokinska protitelesa našli tako pri bolnikih s kronično boleznijo kot tudi pri zdravih ljudeh bi bil lahko princip aktivne imunoterapije precej perspektiven. Glede na sedanjo pasivno imunoterapijo, ki vključuje visoke koncentracije TNF-a protiletes ali TNF receptorjev, je predlagani koncept enostavnejši, cenejši in bolniku prijaznejši. Podoben koncept bi lahko uporabili tudi pri številnih drugih proteinih, ki niso primerni za neposredno imunizacijo. ANG Functionalization of nanoparticles with selected materials or molecules is a current hot topic in materials science, especially in the field of materials for pharmaceutical applications.Most importantly, the activivity of such a molecule could be (completely) restored after decoupling from the particle. This final result would certainly present an important breakthrough towards more controlled action of various biological drugs. Improved understanding of the underlying mechanism in such controlled experiments helps understand certain processes taking place in the living organisms. Protein decorated nanoparticles can serve as efficient triggers of immune response, leading to antibody formation and so to successful immunization. TNF-a is of special interest as a model protein for preparation of medicines, which trigger the immune response, because we have to alter its high systemic toxicity as well as its short half-life time (20-30 minutes), which make the protein itself inappropriate for immunization. Protein nanoparticles composed of many molecules are expected to be more immunogenic and also less toxic, due to a significantly diminished number of accessible receptor binding sites resulting from binding of the proteins to the surface of the nanoparticles, which is supposed to lead to temporary changes of conformation. An enhanced formation of antibodies against TNF-a could serve as a basis for developing new drugs for treatment of chronic diseases associated with pathogenically elevated levels of TNF-a, such as rheumatoid arthritis, Crohn's disease, psoriasis, etc. Due to the fact that anticytokine autoantibodies were found not only in patients with chronic inflammatory diseases, but also in healthy individuals, the principle of active immunotherapy seems to be a very promising approach. In comparison with present passive immunotherapies, involving high concentrations of anti-TNF-a antibodies or TNF receptors, it has several advantages, including simplicity, lower costs and better patient compliance. This approach might also be useful for numerous other proteins that are inappropriate for direct immunization. 9.2. Pomen za razvoj Slovenije11 SLO_ Ocenjujemo, da je bila relevanca tega projekta zelo velika. Projekt se je ukvarjal z enim od najsodobnejših konceptov za načrtovanje formulacij zdravil. V primeru uspešnega nadaljevanja dela, ki je bilo začrtano v tem projektu bi lahko prišlo do pomembnega socioekonomskega vpliva. Tehnološko relevantni rezultati bodo deloma ali v celoti implementirani v proizvodnjo industrijskega partnerja (Lek, d.d.) (pred tem bo seveda ustrezno regulirana intelektualna zaščita itd.). ANG_ The project has been highly relevant for both the economy and the society because it has dealt with improvement of drug efficiency. In perspective, a successful continuation of the basic project results can have impact on better treatment of diseases (including those that cannot be treated appropiately at present), on lowering the drug prices and reduction/minimization of side effects. It is clear that such drugs will be more than welcome by end-users (in our case Lek, d.d.). 10. Samo za aplikativne projekte! Označite, katerega od navedenih ciljev ste si zastavili pri aplikativnem projektu, katere konkretne rezultate ste dosegli in v kakšni meri so doseženi rezultati uporabljeni Cilj F.01 Pridobitev novih praktičnih znanj, informacij in veščin Zastavljen cilj © DA O NE Rezultat Dosežen d Uporaba rezultatov Delno d F.02 Pridobitev novih znanstvenih spoznanj Zastavljen cilj © DA O NE Rezultat Dosežen d Uporaba rezultatov V celoti d F.03 Večja usposobljenost raziskovalno-razvojnega osebja Zastavljen cilj *> DA O NE Rezultat Dosežen d Uporaba rezultatov V celoti d F.04 Dvig tehnološke ravni Zastavljen cilj © DA O NE Rezultat Dosežen d Uporaba rezultatov Delno d F.05 Sposobnost za začetek novega tehnološkega razvoja Zastavljen cilj O DA © NE Rezultat d Uporaba rezultatov d F.06 Razvoj novega izdelka Zastavljen cilj © DA O NE Rezultat Dosežen bo v naslednjih 3 letih ^J Uporaba rezultatov Uporabljen bo v naslednjih 3 letih ^J F.07 Izboljšanje obstoječega izdelka Zastavljen cilj © DA O NE Rezultat Dosežen ^J Uporaba rezultatov Delno ^J F.08 Razvoj in izdelava prototipa Zastavljen cilj O DA © NE Rezultat d Uporaba rezultatov d F.09 Razvoj novega tehnološkega procesa oz. tehnologije Zastavljen cilj D DA © NE Rezultat d Uporaba rezultatov d F.10 Izboljšanje obstoječega tehnološkega procesa oz. tehnologije Zastavljen cilj O DA © NE Rezultat d Uporaba rezultatov d F.11 Razvoj nove storitve Zastavljen cilj DA NE Rezultat d Uporaba rezultatov d F.12 Izboljšanje obstoječe storitve Zastavljen cilj DA NE Rezultat d Uporaba rezultatov d F.13 Razvoj novih proizvodnih metod in instrumentov oz. proizvodnih procesov Zastavljen cilj .) DA © NE Rezultat d Uporaba rezultatov d F.14 Izboljšanje obstoječih proizvodnih metod in instrumentov oz. proizvodnih procesov Zastavljen cilj O DA © NE Rezultat d Uporaba rezultatov d F.15 Razvoj novega informacijskega sistema/podatkovnih baz Zastavljen cilj D DA © NE Rezultat d Uporaba rezultatov d F.16 Izboljšanje obstoječega informacijskega sistema/podatkovnih baz Zastavljen cilj O DA © NE Rezultat d Uporaba rezultatov d F.17 Prenos obstoječih tehnologij, znanj, metod in postopkov v prakso Zastavljen cilj D DA © NE Rezultat d Uporaba rezultatov d F.18 Posredovanje novih znanj neposrednim uporabnikom (seminarji, forumi, konference) Zastavljen cilj O DA © NE Rezultat d Uporaba rezultatov d F.19 Znanje, ki vodi k ustanovitvi novega podjetja ("spin off") Zastavljen cilj O DA © NE Rezultat d Uporaba rezultatov d F.20 Ustanovitev novega podjetja ("spin off") Zastavljen cilj DA NE Rezultat d Uporaba rezultatov d F.21 Razvoj novih zdravstvenih/diagnostičnih metod/postopkov Zastavljen cilj D DA © NE Rezultat d Uporaba rezultatov d F.22 Izboljšanje obstoječih zdravstvenih/diagnostičnih metod/postopkov Zastavljen cilj O DA © NE Rezultat d Uporaba rezultatov d F.23 Razvoj novih sistemskih, normativnih, programskih in metodoloških rešitev Zastavljen cilj O DA © NE Rezultat d Uporaba rezultatov d F.24 Izboljšanje obstoječih sistemskih, normativnih, programskih in metodoloških rešitev Zastavljen cilj O DA © NE Rezultat d Uporaba rezultatov d F.25 Razvoj novih organizacijskih in upravljavskih rešitev Zastavljen cilj O DA © NE Rezultat d Uporaba rezultatov d F.26 Izboljšanje obstoječih organizacijskih in upravljavskih rešitev Zastavljen cilj O DA © NE Rezultat d Uporaba rezultatov d F.27 Prispevek k ohranjanju/varovanje naravne in kulturne dediščine Zastavljen cilj .) DA © NE Rezultat d Uporaba rezultatov d F.28 Priprava/organizacija razstave Zastavljen cilj O DA © NE Rezultat d Uporaba rezultatov d F.29 Prispevek k razvoju nacionalne kulturne identitete Zastavljen cilj O DA © NE Rezultat d Uporaba rezultatov d F.30 Strokovna ocena stanja Zastavljen cilj O DA © NE Rezultat d Uporaba rezultatov d F.31 Razvoj standardov Zastavljen cilj ') DA © NE Rezultat d Uporaba rezultatov d F.32 Mednarodni patent Zastavljen cilj O DA © NE Rezultat d Uporaba rezultatov d F.33 Patent v Sloveniji Zastavljen cilj O DA © NE Rezultat d Uporaba rezultatov d F.34 Svetovalna dejavnost Zastavljen cilj O DA © NE Rezultat d Uporaba rezultatov d F.35 Drugo Zastavljen cilj DA NE Rezultat d Uporaba rezultatov d Komentar 11. Samo za aplikativne projekte! Označite potencialne vplive oziroma učinke vaših rezultatov na navedena področja Vpliv Ni vpliva Majhen vpliv Srednji vpliv Velik vpliv G.01 Razvoj visoko-šolskega izobraževanja G.01.01. Razvoj dodiplomskega izobraževanja O ® O O G.01.02. Razvoj podiplomskega izobraževanja o O ® o G.01.03. Drugo: o o o o G.02 Gospodarski razvoj G.02.01 Razširitev ponudbe novih izdelkov/storitev na trgu O O ® O G.02.02. Širitev obstoječih trgov o o ® o G.02.03. Znižanje stroškov proizvodnje o o ® o G.02.04. Zmanjšanje porabe materialov in energije o ® o o G.02.05. Razširitev področja dejavnosti o o ® o G.02.06. Večja konkurenčna sposobnost o o ® o G.02.07. Večji delež izvoza o ® o o G.02.08. Povečanje dobička o o ® o G.02.09. Nova delovna mesta o o ® o G.02.10. Dvig izobrazbene strukture zaposlenih O ® O O G.02.11. Nov investicijski zagon o o ® o G.02.12. Drugo: o o o o G.03 Tehnološki razvoj G.03.01. Tehnološka razširitev/posodobitev dejavnosti ® O O O G.03.02. Tehnološko prestrukturiranje dejavnosti ® O O O G.03.03. Uvajanje novih tehnologij ® o o o G.03.04. Drugo: o o o o G.04 Družbeni razvoj G.04.01 Dvig kvalitete življenja o o ® o G.04.02. Izboljšanje vodenja in upravljanja O 0 o o G.04.03. Izboljšanje delovanja administracije in javne uprave ® o O O G.04.04. Razvoj socialnih dejavnosti ® O o o G.04.05. Razvoj civilne družbe 0 o o o G.04.06. Drugo: O o o o G.05. Ohranjanje in razvoj nacionalne naravne in kulturne dediščine in identitete 0 O O O G.06. Varovanje okolja in trajnostni razvoj 0 O O O G.07 Razvoj družbene infrastrukture G.07.01. Informacijsko-komunikacijska infrastruktura 0 o o o G.07.02. Prometna infrastruktura 0 o o o G.07.03. Energetska infrastruktura 0 o o o G.07.04. Drugo: O o o o G.08. Varovanje zdravja in razvoj zdravstvenega varstva 0 O O O G.09. Drugo: O o o o Komentar 12. Pomen raziskovanja za sofinancerje, navedene v 2. točki12 1. Sofinancer Lek farmacevtska družba d.d. Vrednost sofinanciranja za celotno obdobje trajanja projekta je znašala: 51.786,00 EUR Odstotek od utemeljenih stroškov projekta: 25,00 % Najpomembnejši rezultati raziskovanja za sofinancerja Šifra 1. Prenos znanja raziskav v industrijski proces F.01 2. Pridobitev novih znanstvenih spoznanj o biloloških zdravilih F.02 3. Izboljšanje obstoječega izdelka (sproščanje zdravilne učinkovine) F.07 4. Vložen mednarodni patent PAT054002-EP-EPA F.09 5. Komentar Kot sofinancerja projekta »Kompleksi nanodelec-makromolekula kot osnova za uporabo v formulaciji bioloških zdravil« nas je predvsem zanimala praktična uporaba in relevantnost rezultatov projekta ter njihov prenos v farmacevtsko tehnologijo. Omenjeni projekt je potekl po predvidenem načrtu in je dal uporabne informacije, ki bodo koristile pri izpopolnjevanju formulacij ter boljšemu poznavanju nove tehnološke platforme poroznega adsorbata. Projekt je pripomogel pri našem razvoju v treh različnih smereh: Ocena a) mehanizem vpliva poroznosti na funkcijo sproščanja adsorbata; b) razvoj novih formulacij za prirejeno sproščanje učinkovin; c) raziskave nekaterih novih formulaciji bioloških zdravil. 2. Sofinancer Vrednost sofinanciranja za celotno obdobje trajanja projekta je znašala: EUR Odstotek od utemeljenih stroškov projekta: % Najpomembnejši rezultati raziskovanja za sofinancerja Šifra 1. 2. 3. 4. 5. Komentar Ocena 3. Sofinancer Vrednost sofinanciranja za celotno obdobje trajanja projekta je znašala: EUR Odstotek od utemeljenih stroškov projekta: % Najpomembnejši rezultati raziskovanja za sofinancerja Šifra 1. 2. 3. 4. 5. Komentar Ocena C. IZJAVE Podpisani izjavljam/o, da: • so vsi podatki, ki jih navajamo v poročilu, resnični in točni • se strinjamo z obdelavo podatkov v skladu z zakonodajo o varstvu osebnih podatkov za potrebe ocenjevanja, za objavo 6., 7. in 8. točke na spletni strani http://sicris.izum.si/ ter obdelavo teh podatkov za evidence ARRS • so vsi podatki v obrazcu v elektronski obliki identični podatkom v obrazcu v pisni obliki • so z vsebino zaključnega poročila seznanjeni in se strinjajo vsi soizvajalci projekta Podpisi: Janko Jamnik in podpis vodje raziskovalnega projekta zastopnik oz. pooblaščena oseba RO Kraj in datum: Ljubljana 22.4.2011 Oznaka poročila: ARRS-RPROJ-ZP-2011-1/237 1 Zaradi spremembe klasifikacije družbeno ekonomskih ciljev je potrebno v poročilu opredeliti družbeno ekonomski cilj po novi klasifikaciji. Nazaj 2 Samo za aplikativne projekte. Nazaj Napišite kratko vsebinsko poročilo, kjer boste predstavili raziskovalno hipotezo in opis raziskovanja. Navedite ključne ugotovitve, znanstvena spoznanja ter rezultate in učinke raziskovalnega projekta. Največ 18.000 znakov vključno s presledki (približno tri strani, velikosti pisave 11). Nazaj 4 Realizacija raziskovalne hipoteze. Največ 3.000 znakov vključno s presledki (približno pol strani, velikosti pisave 11). Nazaj 5 V primeru bistvenih odstopanj in sprememb od predvidenega programa raziskovalnega projekta, kot je bil zapisan v predlogu raziskovalnega projekta oziroma v primeru sprememb, povečanja ali zmanjšanja sestave projektne skupine v zadnjem letu izvajanja projekta (obrazložitev). V primeru, da sprememb ni bilo, to navedite. Največ 6.000 znakov vključno s presledki (približno ena stran, velikosti pisave 11). Nazaj 6 Navedite največ pet najpomembnejših znanstvenih rezultatov projektne skupine, ki so nastali v času trajanja projekta v okviru raziskovalnega projekta, ki je predmet poročanja. Za vsak rezultat navedite naslov v slovenskem in angleškem jeziku (največ 150 znakov vključno s presledki), rezultat opišite (največ 600 znakov vključno s presledki) v slovenskem in angleškem jeziku, navedite, kje je objavljen (največ 500 znakov vključno s presledki), izberite ustrezno šifro tipa objave po Tipologiji dokumentov/del za vodenje bibliografij v sistemu COBISS ter napišite ustrezno COBISS.SI-ID številko bibliografske enote. Navedeni rezultati bodo objavljeni na spletni strani http://sicris.izum.si/. PRIMER (v slovenskem jeziku): Naslov: Regulacija delovanja beta-2 integrinskih receptorjev s katepsinom X; Opis: Cisteinske proteaze imajo pomembno vlogo pri nastanku in napredovanju raka. Zadnje študije kažejo njihovo povezanost s procesi celičnega signaliziranja in imunskega odziva. V tem znanstvenem članku smo prvi dokazali... (največ 600 znakov vključno s presledki) Objavljeno v: OBERMAJER, N., PREMZL, A., ZAVAŠNIK-BERGANT, T., TURK, B., KOS, J.. Carboxypeptidase cathepsin X mediates 62 - integrin dependent adhesion of differentiated U-937 cells. Exp. Cell Res., 2006, 312, 2515-2527, JCR IF (2005): 4.148 Tipopologija: 1.01 - Izvirni znanstveni članek COBISS.SI-ID: 1920113 Nazaj 7 Navedite največ pet najpomembnejših družbeno-ekonomsko relevantnih rezultatov projektne skupine, ki so nastali v času trajanja projekta v okviru raziskovalnega projekta, ki je predmet poročanja. Za vsak rezultat navedite naslov (največ 150 znakov vključno s presledki), rezultat opišite (največ 600 znakov vključno s presledki), izberite ustrezen rezultat, ki je v Šifrantu raziskovalnih rezultatov in učinkov (Glej: http://www.arrs.gov.si/sl/gradivo/sifranti/sif-razisk-rezult.asp), navedite, kje je rezultat objavljen (največ 500 znakov vključno s presledki), izberite ustrezno šifro tipa objave po Tipologiji dokumentov/del za vodenje bibliografij v sistemu COBISS ter napišite ustrezno COBISS.SI-ID številko bibliografske enote. Navedeni rezultati bodo objavljeni na spletni strani http://sicris.izum.si/. Nazaj 8 Navedite rezultate raziskovalnega projekta v primeru, da katerega od rezultatov ni mogoče navesti v točkah 6 in 7 (npr. ker se ga v sistemu COBISS ne vodi). Največ 2.000 znakov vključno s presledki. Nazaj 9 Pomen raziskovalnih rezultatov za razvoj znanosti in za razvoj Slovenije bo objavljen na spletni strani: http://sicris.izum.si/ za posamezen projekt, ki je predmet poročanja. Nazaj 10 Največ 4.000 znakov vključno s presledki Nazaj 11 Največ 4.000 znakov vključno s presledki Nazaj 12 Rubrike izpolnite/prepišite skladno z obrazcem "Izjava sofinancerja" (http://www.arrs.gov.si/sl/progproj/rproj/gradivo/), ki ga mora izpolniti sofinancer. Podpisan obrazec "Izjava sofinancerja" pridobi in hrani nosilna raziskovalna organizacija - izvajalka projekta. Nazaj Obrazec: ARRS-RPROJ-ZP/2011-1 v1.01 01-68-04-D4-7C-C8-4C-48-B1-84-02-8C-19-3B-0D-EE-7F-7F-30-B0