КАРТОЧКА ПРОЕКТА ФУНДАМЕНТАЛЬНЫХ И ПОИСКОВЫХ НАУЧНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ,
ПОДДЕРЖАННОГО РОССИЙСКИМ НАУЧНЫМ ФОНДОМ
Информация подготовлена на основании данных из Информационно-аналитической системы РНФ, содержательная часть представлена в авторской редакции. Все права принадлежат авторам, использование или перепечатка материалов допустима только с предварительного согласия авторов.
ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ
Номер проекта 17-72-20186
НазваниеМультифункциональные наночастицы, содержащие редкоземельные ионы, для комбинированной магнито-резонансной и оптической диагностики и фототермальной терапии с бесконтактным мониторингом температуры в режиме реального времени
Руководитель Поминова Дарья Вячеславовна, Кандидат физико-математических наук
Организация финансирования, регион Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Федеральный исследовательский центр "Институт общей физики им. А.М. Прохорова Российской академии наук" , г Москва
Конкурс №24 - Конкурс 2017 года по мероприятию «Проведение исследований научными группами под руководством молодых ученых» Президентской программы исследовательских проектов, реализуемых ведущими учеными, в том числе молодыми учеными
Область знания, основной код классификатора 02 - Физика и науки о космосе; 02-304 - Спектроскопия
Ключевые слова спектроскопия, редкоземельные ионы, биоимиджинг, инфракрасное возбуждение, люминесцентная диагностика, гипертермия, фототермальная терапия, мультифункциональные наночастицы, магнито-резонансная томография
Код ГРНТИ29.33.47
ИНФОРМАЦИЯ ИЗ ЗАЯВКИ
Аннотация
Улучшение качества ранней диагностики и прецизионной терапии имеет приоритетный характер для развития высокотехнологичной медицины. Проект направлен на развитие методов диагностической визуализации и фототермальной терапии за счет разработки мультифункциональных наночастиц, допированных редкоземельными ионами, с возможностью бесконтактного спектроскопического определения температуры in vivo. Повышение качества диагностики достигается за счет уточнения данных магнито-резонансной томографии с помощью оптических методик, позволяющих получить разрешение на клеточном уровне, используя при этом только один тип контрастирующих агентов, которым являются мультифункциональные ап-конверсионные наночастицы. При необходимости терапии с использованием этих же наночастиц можно провести процедуру локальной лазерной гипертермии без введения дополнительных контрастирующих препаратов. Разрабатываемые наночастицы позволят непрерывно контролировать температуру биологических тканей в режиме реального времени при проведении гипертермии, что минимизирует перегрев здоровых тканей и позволит избежать ожогов и некротических повреждений, тем самым, повысит надежность метода и снизит побочные эффекты для пациента.
В проекте предложен комплексный подход к решению проблемы, включая теоретическое моделирование и экспериментальное определение оптимальных параметров допирования наночастиц редкоземельными ионами для получения эффективного нагрева частиц при возбуждении импульсным лазерным излучением ближнего инфракрасного диапазона с одной стороны, и интенсивностью люминесценции, достаточной для высокочувствительной оценки температуры, с другой стороны. Так же в рамках проекта будет разработана теоретическая модель нагрева и люминесценции исследуемых наночастиц внутри биотканей при лазерном облучении с целью анализа локальности нагрева вокруг наночастиц, профиля распределения тепла внутри биотканей и интенсивности люминесцентного сигнала в различных диапазонах спектра, получаемого из глубины биотканей. В результате физико-химических и оптико-спектральных исследований синтезированных образцов будут уточнены составы наночастиц и оптимизированы режимы импульсного возбуждения полученных термо-агентов для достижения эффективной термометрии и однородного нагрева на максимальной глубине в толще биотканей. Апробация с независимой оценкой термочувствительности будет проводиться in vitro в биологических средах, на клеточных культурах, а также in vivo на экспериментальных моделях перевиваемых мышам опухолей, то есть в условиях максимально приближенных к клиническим испытаниям.
ОТЧЁТНЫЕ МАТЕРИАЛЫ