Електроиндуцирани и адхезивни свойства

Ръководител на секцията

проф. д-р Биляна Николова

  • Email: nikolova@bio21.bas.bg
  • Телефон: 02 979 2622
  • Адрес: ул. “Акад. Г. Бончев”, блок 21, стая 311
    София 1113, България

Състав на секцията

Основни научни направления

Изследователски направления

Електропорация, електросливане, електротрансформация, електропренос на макромолекули през мембрани, електрохимиотерапия на тумори.

Клетъчна адхезия и реорганизация на цитоскелета след електротретиране, адхезивни свойства към наноструктури (тъканно инженерство) под влияние на електрично поле

Експериментални методи

Електропорационни и трансформационни методи, флуоресцентни методи за измерване на трансмембранен потенциал, имунофлуоресценция на екстрацелуларен матрикс и адхезивни белтъци, определяне на електрофоретичната подвижност, ДНК фрагментация, колориметрични методи за определяне на цитотоксичност (LDH, WST1, CCK-2, МТТ и др.), FACS анализ, клетъчна подвижност.

Клетъчна адхезия:

  1. Колориметрични методи за определяне на клетъчното прикрепяне, растеж и виталност
  2. Имунофлуоресцентна микроскопия
    • Определяне размера и силата на клетъчно разстилане
    • Визуализация на клетъчен цитоскелет
    • Динамика на клетъчни рецептори
  3. Имунологични методи
  4. Имуноблот
  5. Имунопреципитация
  6. Зимография

Изследователски проекти

Текущи проекти

Национални

  1. „Графеновият оксид като универсална наноплатформа за доставяне на лекарства при интегрирана химио-и фототермична терапия на рак“, № КП-06 ПН31/15,
    финансиран от ФНИ, 2019-2022 г.
    Ръководител: доц. Наталия Кръстева
  2. “Електроиндуцирано въвеждане на природни и лекарствени средства: визуализация на явления и процеси в здрави и туморни клетки“, № КП-06-КОСТ/10,
    финансиран от ФНИ, 2020-2022 г.
    Ръководител: доц. Биляна Николова
  3. Консорциум за развитие на национална инфраструктура „Национален център по биомедицинска фотоника“ № Д01-392/18.12.2020г.,
    финансиран от МОН, 2020-2023 г.
  4. Консорциум за развитие на национална научна инфраструктура за иновативни изследвания на биомолекули, биомембрани и биосигнали (БиоММС) Д01-398/18.12.2020г.,
    финансиран от МОН, 2020-2023 г.
  5. „Изолиране, характеристика и изследване на антитуморните свойства на природни биологично активни вещества, продуцирани от бактерии и водорасли“ № ДН 11/2,
    финансиран от ФНИ, 2017-2021 г.
    Ръководител: доц. Биляна Николова

Международни

  1. COST Action 1-COMULIS COST Action 17 121: Correlated Multimodal Imaging in Life Sciences-COMULIS,
    2019-2022 г.
    Ръководител от българска страна: доц. Биляна Николова
  2. „New Approaches for preparation of bio-composite scaffolds based on CNTs for in vitro bone bio-activity.“
    ЕБР проект с Египет, финансиран от БАН, 2019-2021 г.
    Ръководител от българска страна: доц. Наталия Кръстева
  3. Българо-руски проект: „Ефективност и антитуморни механизми при фотодинамична терапия сфотосенсибилизатори на базата на бактериохлорини с различни молекулни заряди.“
    KP06-Russia-9/2020 г., финансиран от ФНИ, 2020-2022 г.
    Участници от българска страна: доц. Биляна Николова и д-р Иван Илиев

Приключили проекти

  1. Влияние на окислените липиди върху мембранни домени от вида “rafts” като сортиращи и сигнални платформи в клетките. Биомиметични системи: находчив инструмент да се изследват липид-липидните и липид-белтъчните взаимодействия
    билатерален научен проект ДНТС/Франция 01/4/9.05.2017
    Ръководител: проф. Галя Станева
  2. Механистичен подход за разкриване на молекулните механизми на действие на окислените липиди върху 2D и 3D липидната организация в моделни мембрани
    ДН 18/15-15.12.2017 г.
    Ръководител: проф. Галя Станева
  3. Between Atom and Cell: Integrating Molecular Biophysics Approaches for Biology and Healthcare (MOBIEU)
    COST Action СА 15126
    Ръководител от българска страна: проф. Галя Станева
  4. Изолиране, характеристика и изследване на антитуморните свойства на природни биологично активни вещества, продуцирани от бактерии и водорасли
    ДН11/2, 14.12.2017 г.
    Ръководител: доц. Биляна Николова
  5. Correlated Multimodal Imaging in Life Sciences. (Корелирани мултимодални изображения в науките за живота)
    COST Action CA17121
    Ръководител от българска страна: доц. Биляна Николова
  6. Биологични ефекти и подлежащите молекулни механизми, индуцирани от химичната модификация на повърхността на графеновия оксид
    билатерален научен проект ДНТС-Китай 01/06/16.12.2017 г.
    Ръководител: доц. Наталия Кръстева
  7. Нови ефекти в нано – тънки подредени органични филми (Лангмюир и Лангмюир – Блоджетови) и използването им за концептуално разработване на ново поколение биосензори за работа в течна среда
    ДН08-7/13.12.2016 г.
    ръководител Виктория Виткова, ИФТТ – БАН
  8. Нов подход за потискане на пролиферативния потенциал и индуциране на апоптоза на базата на модулиране на клетъчния „сфинголипиден реостат” в 2D и 3D клетъчни култури от човешки белодробен аденокарцином
    Конкурс за финансиране на научни изследвания 2017
    ръководител: проф. Албена Момчилова
  9. Ефект на екстракти от Inula oculus-christi върху клетъчни мембрани и моделни мембранни системи in vitrо
    договор №80-10-2/12.04.2017
    ръководител: доц. д-р Веселина Москова-Думанова, Биологически факултет, Катедра „Цитология, хистология и ембриология“, Софийски университет
  10. Въздействие на биоактивни молекули изолирани от Inula oculus-christi върху реологията на мембрани от ракови и неракови клетки
    договор №80-10-101/19.04.2018
    ръководител доц. д-р Веселина Москова- Думанова, Биологически факултет, Катедра „Цитология, хистология и ембриология“, Софийски университет
  11. Нови ефекти в нано – тънки подредени органични филми (Лангмюир и Лангмюир – Блоджетови) и използването им за концептуално разработване на ново поколение биосензори за работа в течна среда
    „Финансиране на фундаментални научни изследвания по обществени предизвикателства – 2018 г.“, „Подобряване на качеството на живот – храни, здраве, биоразнообразие, опазване на околната среда, градска среда и транспорт и др.“, 2018
    ръководител: доц. д-р инж. Георги Р. Иванов, Университет по архитектура, строителство и геодезия
  12. Моделиране на молекулните механизми при оксидативен стрес: ефект на палмитоил-оксожалероил фосфатидилхолин върху мембранната организация
    Конкурс за финансиране на млади учени и постдокторанти-2017г., 14.12.2017 г.
    Ръководител (млад учен): гл. ас. Русина Хазаросова
  13. Определяне ефективността от комбинирано третиране на Colon 26 клетъчнa линия с ново поколение противотуморни лекарствени средства и електропорация, на база изменения в клетъчния редокс-статус
    ДФНП 17-137/01.08.2017
    Ръководител (млад учен): гл. ас. Северина Семкова
  14. Европейска мрежа за развитие на технологии, базирани върху метода на електропорация
    EP4Bio2MedCOST, 2012-2016
    Ръководител: проф. Яна Цонева
  15. Роля на еластичността на субстрата в остеогенната диференциация на меземхимни стволови клетки
    Фонд “Научни изследвания”, № ДФНИ-Б01/18, 2012-2014
    Ръководител: доц. Наталия Кръстева
  16. Разработване на нано-структрирани биомиметични повърхности и характеризирането им като субстрат за култивиране на остеобласти
    Съвместен проект по Фонд “Научни изследвания” и DAAD, № DAAD-15, 2007.
  17. Изследване на взаимодействието клетка-наноразмерен биоматериал (нановлакнест нетъкан текстил)
    Фонд “Научни изследвания”, № НТ-4, 2006-2008.
  18. Електропренос на противотуморни агенти и ДНК
    БАН-CNRS, Тулуза, Франция, 2006-2007.
  19. Трансмембранен пренос на лекарства и ДНК чрез електрични въздействия
    Фонд “Научни изследвания”, № K-1303, 2003-2006.
  20. Трансмембранен пренос на противотуморни агенти и ДНК чрез електрични въздействия
    БАН-CNRS, Тулуза, Франция, 2003-2005.
  21. Механизми на електропоративен ДНК и олигонуклеотиден транспорт през клетъчни мембрани и липидни бислоеве
    DFG 436/113, 1999-2001.
  22. Фамилия апарати за електрохимиотерапия за злокачествени тумори: лаботорни и клинични изследвания – прототипи и конструиране
    Фонд “Научни изследвания”, № N 5011, 1998-1999.
  23. Действие на електрично поле върху макромолекули в биологични и моделни мембрани
    Фонд “Научни изследвания”, № K-707, 1997-2002.
  24. Везикули и мембрани
    Френско-българска лаборатория, 1997-2002.
  25. Влияние на електрични импулси при взаимодействието и преноса на полийони през биологични мембрани
    Фонд “Научни изследвания”, № K-411, 1994-1997.
  26. Биофизични механизми на ефекта на електромагнитни полета върху биологични и моделни мембрани
    COST 244, 1994-1996.
  27. Механизми на електрична пермеабилизация
    DFG, 436-100, 1993-1998 (2 проекта).
  28. Електропренос на макромолекули
    Фонд “Научни изследвания”, № K-31, 1991-1994.
  29. Третиране на ракови клетки и солидни тумори чрез подходящ избор на електрични импулси
    Фонд “Научни изследвания”, № D0 02/178
    Ръководител: проф. дбн Яна Цонева

Международно сътрудничество

  • Prof. Miglena Angelova, Université Pierre et Marie Curie-Paris 6, Université
    Denis Diderot-Paris 7, Matière et Systèmes Complexes (MSC)
  • Assoc. Prof. Oleg Batischev and Assoc. Prof. Sergey Akimov, A.N. Frumkin, Institute of Physical Chemistry and Electrochemistry, Russian Academy of Sciences
  • Prof. Claude Wolf, Laboratoire commun de spectrométrie, Université Pierre et Marie Curie-Paris 6
  • Prof. Peter Quinn, King’s College London
  • Dr. Philippe Nuss, Department of Psychiatry, Centre Hospitalier Universitaire, St. Antoine, 27 rue Chaligny, 75012 Paris, France
  • Проф. М. Р. Ролс, CNRS, Тулуза, Франция.
  • Проф. Е. Нойман, Факултет по химия, Университет в Билефелд, Германия.
  • Проф. М. Бергер, Немски раков институт в Хайделберг, Германия.
  • Проф. Г. Алтънков – Институт по биоинженерство, Барцелона, Испания.
  • Д-р Барбара Зайферт, Нелмхолц Център, Телтов, Германия.

Избрани публикации

  1. Bakalova, R., Zhelev, Z., Lazarova, D., Nikolova, B., Atanasova, S., Zlateva, G., Aoki, I. 2015, Delivery of size-controled long-circulating polymerzomes in solid tumors, visualizated by quantum dots and optical imaging in vivo. Biotechnol. & Biotechnol. Eq. 29, 1, 175-180. IF 0.622, Q4
  2. Nikolova, B., Atanasova, S., Mudrov, Tz., Tsoneva, I., Zhelev, Z., Bakalova, R., Aoki, I. 2015, Image guided Electro-assisted Drug Delivery: Comparison between Two Types of Electrodes. Int. J. Bioautomation, 19(2), 259-266. SJR 0.134, Q4
  3. Kostadinova, A., Nikolova, B., Handjiyska, P., Berger, MR., Tsoneva, I. 2015, Combined effect of electroporation and miltefosine on keratonocyte cell line HaCaT, Rom. Rep. Phys. 67(3), 995-1003. IF 1.517, Q2
  4. Bakalova, R., Zhelev, Z., Nikolova, B., Murayama, S., Lazarova, D., Tsoneva, I., Aoki, I. 2015, Lymph node mapping using quantum dot-labeled polymersomes. Gen. Phys. Biophys. 34, 393-398. IF 1.192, Q3
  5. Пехливанова, В., Кабаиванова, Л., Иванова, Ю., Николова, Б. Имунофлуоресцентно проследяване ефекта на полизахарид изолиран от щам Rhodella reticulate и/или електропорация върху реорганизацията на актиновия цитоскелет на ракови клетки. 5-6 май 2015, FOCOS 2015 Светлината в науката, МУ София, 451-455.
  6. Атанасова, С., Николова, Б., Цонева, Я. Мураяма, Ш., Аоки, И., Желев, Ж., Бакалова, Р. Визуализиране на проникването и локализирането на флуоресцентни наночастици в тумори след електропорация: експериментални модели in vivo. 5-6 май 2015, FOCOS 2015 Светлината в науката, МУ София, 328-332.
  7. Bakalova, R., Nikolova, B., Murayama, S., Atanasova, S., Zhelev, Zh., Aoki, I., Kato, M., Tsoneva, I., Saga, T. 2016, Passive and electro-assisted delivery of hydrogel nanoparticles in solid tumors, visualized by optical and magnetic resonance imaging in vivo. Anal. Bioanal. Chem. 408, 905–914. IF 3.5, Q1
  8. Nikolova, B., Borisova, E., Peycheva, E., Avramov, L., Tsoneva, I. 2016, Electrochemotherapy of skin cancer treatment results estimated by in vivo autofluorescence measurements. OAM-RC, 10, 5-6, 433-436. IF 0.394, Q3
  9. Kabaivanova, L., Ivanova, J., Pehlivanova, V., Nikolova, B. 2016, Specific antitumor effect of the combined action of algal heteropolysaccharide and electroporation. Int. J. Bioautomation, 20(3), 407-416. SJR 0.228, Q3
  10. Atanasova, S., Nikolova, B., Muraiama, Sh., Stoyanova, E., Tsoneva, I., Zhelev, Zh., Aoki, I., Bakalova, R. 2016, Еlectroinduced delivery of hydrogel nanoparticles in Colon 26 cells, visualized by confocal fluorescence system. Anticancer res. 36, 9, 4601-4606. IF 1.826, Q2
  11. Bakalova, R., Zhelev, Z., Shibata, S., Nikolova, B., Aoki, I., Higashi, T. 2017, Impressive Suppression of Colon Cancer Growth by Triple Combination SN38/EF24/Melatonin: “Oncogenic” Versus “Onco-Suppressive” Reactive Oxygen Species. Anticancer res. 37 (10) 5449-5458. IF 1.895, Q2
  12. Semkova, S., Nikolova, B., Zhelev, Zh., Tsoneva, I., Aoki, I., Bakalova. R. 2018, Loading efficiency of polymersomes with contrast agents and their intracellular delivery: Quantum dots versus organic dyes. Anticancer res. 38(2): 825-831. IF:1.895, Q2
  13. Ivanova, D., Zhelev, Z., Getsov, P., Nikolova, B. Aoki, I., Higashi, T., Bakalova, R. 2018, Vitamin K: Redox-modulation, prevention of mitochondrial dysfunction and anticancer effect. Redox Biology, 16, 352-358. IF:7.123, Q1
  14. Николова, Б., Цонева, Я., Христова-Панушева, К., Кръстева, Н. Актуални изследвания в областта на електроиндуцираните явления и адхезивното поведение на клетките. Списание на БАН, 3, 29-35, 2018.
  15. Kadinov, B., Nikolova, B., Semkova, S., Kabaivanova, Tsoneva, I., Dimitrova, D., Trehalose lipid biosurfactant reduced cancer viability, but not affected the isometric concentration of rat mesenteric arteries in vitro. Int. J. Bioautom. In press. SJR 0.213, Q3.
  16. Nikolova B., Semkova, S., Tsoneva, I., Antov, G., Ivanova, J., Vasileva, I., Kardaleva, P., Stoineva, I., Christova, N., Nacheva, L., Kabaivanova, L. Characterization and potential antitumor effect of a heteropolysaccharide produced by the red alga Porphyridium sordidum. ENG LIFE SCI. In press. IF2.385, Q2.
  17. Tsoneva, I., Iordanov, I., Berger, A., Tomov, T., Nikolova, B., Mudrov N., Berger, M. (2010) Electrodelivery of drugs into cancer cells in the presence into cancer cells in the presence of poloxamer 188, Journal of Biomedicine and Biotechnology, (electronic): 1110-7251.
  18. Tzoneva R, Weckwerth C, Seifert B, Behl M, Heuchel M, Tsoneva I, Lendlein A. (2010) In vitro evaluation of elastic multiblock co-polymers as a scaffold material for reconstruction off blood vessels, J Biomater Sci Polym Ed., 2010, Nov 11.
  19. Tzoneva R., Seifert B., Albrecht W., Richau K., Groth T., Lendlein A. (2008) Hemocompatibility of poly(ether imide) membranes functionalized with carboxylic groups, J Mater Sci Mater Med, 19, 10, 3203-3210.
  20. Tomov, T., Nikolova, B., (2010) Electrically induced colloid-osmotic lysis of erythrocytes in the presenceof macromolecular polymers, Compt. Rend. Acad. Bulg. Sci., v.63, N5, 709-712.
  21. Pehlivanova V., Tsoneva I., Tzoneva R. (2011) Influence of electroporation on cell adhesion, growth and viability of cancer cells and fibroblasts, Compt. Rend. Acad. Bulg. Sci., 4, 64.
  22. Krasteva V., Pehlivanova V., Seifert B, Lützow K., Tsoneva I., Richau K., Lendlein A., Tzoneva R. (2011) Influence of AC electric fields on the adsorption of plasma proteins onto nanofiber biomaterials, Compt. Rend. Acad. Bulg. Sci., 4, 64,.
  23. Peycheva Е, Daskalov I, Tsoneva I (2007) Electrochemotherapy of Mycosis fyngoides by interferon-alfa, Bioelectrichemistry 70, 283-286.
  24. Tsoneva I, Nikolova B, Georgieva M, Guenova M, Tomov T, Rols M-P, Berger MR (2005) Induction of apoptosis by electrotransfer of positively charged proteins as Cytochrom C and Histone H1 into cells. Biochem. Biophys. Acta 1721, 55-64.
  25. Berger M, Tsoneva I, Konstantinov S, Eibl H (2003) Induction of apoptosis by EPC3 is associated with changes in signal molecule expression and location. Ann NY Acad. Sci. 1010, 307-311.
  26. Dimitrov V, Stoimenova M, Tsoneva I (2002) Electrically induced concentration fluctuations in E. coli suspensions. Colloid and Surfaces, A Physicochem and Eng. Aspects 209, 201-205.
  27. Hristova N, Angelova M, Tsoneva I (2002) An experimental approach for direct observation of the interaction of polyanions with spingosine-containing giant vesicles. Bioelectrochem. 58, 65-73.
  28. Nikolova B, Dimitrov V, Tsoneva I (2000) Mechanism of DNA transfer to E. coli by weak alternating electric. J. Balkan Ecol. 3, 48-56.
  29. Tomov T, Tsoneva I (2000) Are the stainless steel electrodes inert? Bioelectrochem. 51, 207-209.
  30. Angelova M, Tsoneva I. (1999) Interaction of DNA with giant liposomes. Chem. Phys. Lipids. 101, 123-137.
  31. Angelova M, Hristova N, Tsoneva I. (1999) DNA -induced endocytosis upon local microinjection to giant unilamellar cationic vesicles. Eur. Biophys. J. 28, 142-150.
  32. Phylipova E, Suss M, Tomov T, Tsoneva I (1997) Effect of external electric fields on the activity of membrane bound enzymes at transmembrane potential equal to zero. Compt. Rend. Bulg. Acad. Sci. 50, 105-108.
  33. Hristova N, Tsoneva I, Neumann E (1997) Sphingosine-mediated electroporative DNA transfer through lipid bilayer. FEBS Lett. 415, 81- 86.
  34. Neumann E, Kakorin S, Tsoneva I, Nikolova B, Tomov T (1996) Calcium mediated DNA adsorption to yeast cells and kinetics of cell transformation by electroporation. Biophys. J. 71, 868- 877.
  35. Spassova M, Petrov AG, Tsoneva I, Petkova JI, Neumann E (1994) Dip patch clamp currents suggest electrodifusive transport of the polyelectrolyte DNA through lipid bilayers. Biophys. Chem. 52, 267-274.
  36. Ganeva V, Tsoneva I (1993) Effect of n-alcohols on the electrotransformation and permeability of Saccharomyces cerevisiae. Appl. Microbiol. Biothechnol. 38, 792- 798.
  37. Tsoneva I, Tomov T, Panova I, Doncheva J (1992) Electrofusion in the presence of divalent cations. Bioelectochem. Bioenerg. 27, 37-40.
  38. Tomov T, Tsoneva I (1992) Influence of electrical pulse on the transmembrane potential in yeast. Bioelectrochem. Bioenerg. 27, 33 -36.
  39. Tsoneva I, Panova I, Tomov T, Strahilov D (1990) Effective production of hybridomas secreting monoclonal antibodies against Hc antigen of Salmonella by electrofusion. Bioelectrochem. Bioenerg. 24, 41-49.
  40. Tzoneva R, Faucheux N, Groth Т (2007) Wettability of substrata controls cell-substrate and cell-cell adhesions”, Biochim Biophys Acta 1770(11), 1538-1547.
  41. Faucheux N, Tzoneva R, Nagel MD, Groth T (2006) The dependence of fibrillar adhesions in human fibroblasts on substratum chemistry”, Biomaterials, 2006, 27, 2, 234-245.
  42. Vladkova TG, Keranov IL, Dineff PD, Youroukov SY, Avramova IA, Krasteva N, Altankov GP (2005) Plasma based Ar+ beam assisted poly(dimethylsiloxane) surface modification Nuclear Instruments and Methods in Physics Research, Section B: Beam Interactions with Materials and Atoms 236 (1-4), pp. 552-562.
  43. Krasteva N, Seifert B, Hopp M, Malsch G, Albrecht W, Altankov G, Groth Th (2005) Membranes for biohybrid liver support: The behaviour of C3A hepatoblastoma cells is dependent on the composition of acrylonitrile copolymers Journal of Biomaterials Science, Polymer Edition 16 (1), pp. 1-22.
  44. Krasteva N, Seifert B, Albrecht W, Weigel T, Schossig M, Altankov G, Groth Th (2004) Influence of polymer membrane porosity on C3A hepatoblastoma cell adhesive interaction and function. Biomaterials 25 (13), pp. 2467-2476.
  45. Tzoneva R, Groth T, Altankov G, Paul D (2002) Remodelling of fibrinogen by endothelial cells in dependence on fibronectin matrix assembly. Effect of substratum wettability, Journal of Materials Science: Materials in Medicine 13, 1235-1244.
  46. Groth T, Seifert B, Malsch G, Albrecht W, Paul D, Kostadinova A, Krasteva N, Altankov G (2002) Interaction of human skin fibroblasts with moderate wettable polyacrylonitrile-copolymer membranes. Journal of Biomedical Materials Research 61 (2), pp. 290-300.
  47. Krasteva N, Harms U, Albrecht W, Seifert B, Hopp M, Altankov G, Groth T (2002) Membranes for biohybrid liver support systems – Investigations on hepatocyte attachment, morphology and growth. Biomaterials 23 (12), pp. 2467-2478.
  48. Vladkova T, Krasteva N, Kostadinova A, Altankov G (1999) Preparation of PEG-coated surfaces and a study for their interaction with living cells. Journal of Biomaterials Science, Polymer Edition 10 (6), pp. 609-620.
  49. Groth T, Altankov G, Kostadinova A, Krasteva N, Albrecht W, Paul D (1999) Altered vitronectin receptor (alpha-v integrin) function in fibroblasts adhering on hydrophobic glass. Journal of Biomedical Materials Research 44 (3), pp.341-351.
  50. Nikolova, B., Tsoneva, I., Peycheva, E. (2011) Treatment of Melanoma by electroporation of bacillus Calmette-Guerin. Biotechnol. & Biotechnol. Eq., 2011, 2, 25, 3, 2522-24.

Ресурси

Видеото е изготвено по проект с Фонд “Научни изследвания” № ДО 02/178 “Третиране на ракови клетки и солидни тумори чрез подходящ избор на електрични импулси” с ръководител проф. дбн Яна Цонева.
За сваляне: