4th International Conference Nanobiophysics: Fundamental and Applied Aspects, 1-4 October 2015, Kyiv, Ukraine
Nanodiamonds for drug delivery and other biomedical applications
O. Gogotsi1, Y. Gogotsi2, V. Mochalin2, Y. Zozulya1, B. Malinovskiy1, V. Zahorodna1, I. Uvarova3, H. Gogotsi3,
1 Materials Research Centre, 3 Akademika Krzhyzhanovs'koho St, Kyiv 03680, Ukraine, E-mail:
Этот e-mail адрес защищен от спам-ботов, для его просмотра у Вас должен быть включен Javascript
2 A. J. Drexel Nanomaterials Institute, and Department of Materials Science and Engineering, Drexel University, Philadelphia, PA 19104, USA, E-mail:
Этот e-mail адрес защищен от спам-ботов, для его просмотра у Вас должен быть включен Javascript
3 Frantsevich Institute for Problems of Materials Science of NASU, 3 Akademika Krzhyzhanovs'koho St, Kyiv 03680, Ukraine, E-mail:
Этот e-mail адрес защищен от спам-ботов, для его просмотра у Вас должен быть включен Javascript
Abstract
Carbon nanomaterials hold tremendous potential in addressing the two major issues faced by our society: providing energy and improving healthcare. Nanodiamond powder produced by detonation synthesis is one of the most promising carbon nanomaterials for drug delivery and theranostics [1], [2]. Diamond particles have a ~4-5 nm stable core and a large surface area with tailorable surface chemistry. Nanodiamonds have unique optical, mechanical and thermal properties. These properties have recently started to attract much interest for different biomedical applications [3]. Rich surface chemistry, nontoxicity and good biocompatibility of diamond nanoparticles make them attractive in biomaterial applications [4].
The development of new methods for obtaining free nanodiamond particles opens up new possibility for targeted drug-delivery systems that overcome cell membranes, various biological markers, systems intended for determination of the concentration of bioactive agents in living organisms, and others applications [5]. For tissue engineering scaffolds, the non-toxic fluorescent nanodiamond introduced into biodegradable polymers provides increased strength, visual monitoring, and enhanced biomineralization [6].
Nanodiamond (ND) particles are increasingly being utilized as diagnostic, imaging, and therapeutic agents in biomedicine [7]. In the area of biomedical imaging and diagnostics, luminescent nanodiamond with NV centers, as well as chemically modified fluorescent nanodiamond, hold tremendous potential to replace toxic semiconductor quantum dots, thus bringing this exciting potential application one step closer to the clinics [8]. Before nanodiamonds could be applied, they have to undergo multistage purification, characterization and surface modification. Various approaches of surface modification and functionalization of nanodiamond allow to enhance and control drug adsorption for prolongation of drug action and chemical binding of the drugs for sustained drug release for their further use as a drug delivery platform. As for drug delivery, this study mainly focuses on adsorption of antibiotics that will be discussed in detail. We demonstrate results of physical−chemical study of the adsorption of doxorubicin, polymyxin B and rifampicin on nanodiamonds.
References:
[1]. V. Mochalin, O. Shenderova, D. Ho, Y. Gogotsi The Properties and Applications of Nanodiamonds (Review), Nature Nanotechnology, 7 (1), p.11-23 (2012)
[2]. V. Mochalin, A. Pentecost, X.-M. Li, I. Neitzel, M. Nelson, C. Wei, T. He, F. Guo, Y. Gogotsi Adsorption of Drugs on Nanodiamond: Toward Development of a Drug Delivery Platform, Molecular Pharmaceutics, 10 (10), p.3728-3735 (2013)
[3]. O. Shenderova, D. Gruen, ed. Detonation Nanodiamonds: Science and Applications (2nd Edition), CRC Press (2014)
[4]. Q. Zhang, V. Mochalin, I. Neitzel, I. Knoke, J. Han, C. Klug, J. Zhou, P. Lelkes, Y. Gogotsi, Fluorescent PLLA-nanodiamond composites for bone tissue engineering, Biomaterials, 32 (1), p. 87-94 (2011)
[5]. A. Schrand, S. Hens, O. Shenderova Nanodiamond particles: properties and perspectives for bioapplications, Critical Reviews in Solid State and Materials Sciences, 34(1–2), p. 18–74 (2009)
[6]. Q. Zhang, V. Mochalin, I. Neitzel, K. Hazeli, J. Niu, A. Kontsos, J. G. Zhou, P. I. Lelkes, Y. Gogotsi Multifunctional Nanodiamond-PLLA Scaffolds for Bone Tissue Engineering: Enhanced Mechanical Strength and Biomineralization, Biomaterials, 33 (20), p.5067-5075 (2012)
[7]. V. Vaijayanthimala, D. Lee, S. Kim, A. Yen, D. Tsai, H.-C. Chang, O. Shenderova Nanodiamond-mediated drug delivery and imaging: challenges and opportunities, Expert Opinion on Drug Delivery 12 (6), p. 1-15 (2014)
[8]. G. Balasubramanian, A. Lazariev, S. R. Arumugam, et al. Nitrogen-Vacancy color center in diamond-emerging nanoscale applications in bioimaging and biosensing. Current Opinion in Chemical Biology 20, p. 69-77 (2014)
Download PDF version of Nanodiamonds for drug delivery and other biomedical applications
Here you can find Book of Abstract of the Conference NBP 2015



Дякуємо всім друзям, партнерам, волонтерам за допомогу та вашу невтомну роботу! Продовжуємо допомагати нашим захисникам та доправляємо військове спорядження, гуманітарну допомогу, польову медицину та спеціальні медицині засоби до військових підрозділів, територіальної оборони, лікарень на передовій!
Якщо є люди, фонди та волонтери, які хочуть відправити допомогу в Україну з країн Європи або США, ми готові приймати на наші склади, складати збірні чи окремі партії та під замовлення і прицільно передавати їх далі кому вона необхідна. На всю гуманітарну допомогу буде надано звітність про передачу, фото.


Говорят, что большие вещи приходят в маленьких посылках. И в течение последнего десятилетия MXenes - двумерные соединения углерода и переходных металлов, впервые разработанные в Дрекселе - подтверждали эту точку зрения, стимулируя инновации во многих областях науки. Теперь новое партнерство открывает возможности для помощи MXenes в спасении жизней.
Совместно с этой лекцией профессор Юрий Гогоци получит звание почетного доктора Сумского государственного университета.Это уникальная возможность приобщиться к науке мирового уровня, окунуться в мир наноматериалов и проследить научный путь нашего соотечественника. Лекция пройдет в 16:00, 27 мая 2021 года в Конгресс-Центре СумГУ, зал Сингапур 220, в г. Сумы.
Материал MXene, который был впервые получен учеными из Университета Дрекселя в 2011 году, - это еще один шаг к тому, чтобы изменить жизнь людей, страдающих болезней почек на 
Участник проекта CANBIOSE из Центра материаловедения (MRC), выполнил визит в партнерскую организацию Вильнюсский университет, для выполнения программы совместных исследований и тренингов.
Всемирно известный ученый-украинец профессор Юрий Георгиевич Гогоци рассказал о последних новинках нанотехнологий. Возможность для общения с ученым мирового уровня - редкость, но воспитанникам Малой Академии Наук Украины (МАН) везет. Именно такую возможность они недавно получили.
Инженер-исследователь из MRC Иван Гришко находится в Латвийском университете, где провел семинар по MXenes
Совместно с польскими коллегами они
Совместно с коллегами из КТУ они занимались симуляциями и моделированием механических свойств наноматериалов и нанокомпозитов.
В январе 2019 года профессор Юрий Гогоци был избран членом Европейской академии наук (EURASC). Профессор Юрий Гогоци - ведущий украинский и американский ученый в области химии, с 2000 года профессор Университета Дрекселя, Филадельфия, США, в области материаловедения, инженерии и нанотехнологий.
MRC посетил партнерскую организацию Белорусский государственный университет. Вместе с нашими партнерами из БГУ был обсужден и изучен опыт в области диспергирования CNT и графена в полимерах. Проводились сравнения разных смол и отвердителя для изготовления полимерной матрицы.