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 22-73-10052

НазваниеМультимодальные плазмонные метки для биовизуализации и лечебной гипертермии

РуководительСоловьева Елена Викторовна, Кандидат химических наук

Организация финансирования, регион федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Санкт-Петербургский государственный университет", г Санкт-Петербург

Период выполнения при поддержке РНФ

07.2022 - 06.2025

Конкурс№71 - Конкурс 2022 года «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 03 - Химия и науки о материалах, 03-601 - Химия новых неорганических функциональных и наноразмерных материалов

Ключевые словаплазмоника, биовизулизация, гигантское комбинационное рассеяние, флуоресцентная микроскопия, оптические метки, наночастицы, золото, лечебная гипертермия, фотодинамическая терапия, тераностика

Код ГРНТИ31.15.29

---

 

ИНФОРМАЦИЯ ИЗ ЗАЯВКИ

---

Аннотация
Оптические агенты, используемые в настоящее время для биовизуализации раковых клеток, не всегда обладают достаточной светимостью, диапазон их сигнала зачастую приходится на видимый спектр, в котором значимо поглощение и рассеяние света окружающими здоровыми тканями. Кроме того, известные оптические агенты биовизуализации, прежде всего флуоресцентные метки, как правило, работают в одномодальном режиме, т.е. подходят только для одного метода диагностики. В совокупности это значительным образом снижает качество получаемых изображений, делает невозможным их использование для визуализации малых скоплений раковых клеток и очертаний опухолей, расположенных на глубине. Кроме того, существующие молекулярные оптические метки, не обладают заметной теплоотдачей при фотовоздействии и, соответственно, не могут быть использоваться в целях лечебной гипертермии, хотя и селективно локализуются в области злокачественных новообразований. Настоящий проект направлен на разработку бимодальных плазмонных меток для флуоресцентной томографии и картирования тканей методом гигантского комбинационного рассеяния (ГКР) с использованием медицинских лазеров 633 и 785 нм. По результатам проекта будут получены системы типа «ядро-оболочка» на основе наночастиц золота, модифицированных флуорофорами и векторами доставки, имеющие интенсивный оптический отклик в области прозрачности биологических тканей. Для полученных систем будут проведены биологические испытания на отдельных клеточных линиях, изучены их цитотоксичность, эндоцитоз, проведены эксперименты по флуоресцентной биовизуализации, ГКР картированию и лазерно-индуцированной гибели. Разработанные метки обеспечат возможность проведения диагностики биотканей двумя независимым методами с использованием одного контрастного агента, что значительно повысит чувствительность и точность обнаружения раковых клеток. Высокая теплоотдача плазмонных меток позволит решить существующую проблему локализованного проведения гипертермальной терапии. Внедрение бимодальных оптических меток с расширенной функциональностью в современные медицинские технологии в целом будет способствовать улучшению эффективности диагностики и лечения злокачественных новообразований и будет обладать несомненной практической значимостью и для экономической, и для социальной сферы Российской Федерации.

Ожидаемые результаты
Главным результатом выполнения проекта будут экспериментальные образцы мультимодальных, биосовместимых, таргетно направленных оптических меток на основе плазмонных наночастиц, которые позволят проводить биовизуализацию раковых клеток с помощью двух независимых инструментариев (люминесцентной томографии и гигантского комбинационного рассеяния света) с использованием широко распространенных медицинских лазеров 633 и 785 нм, а также решат проблему локализованного проведения гипертермальной терапии. В рамках достижения главного результата проекта будут получены следующие конкретные научные результаты: - будут получены системы типа «ядро-оболочка» на основе наночастиц золота, модифицированных флуорофорами и векторами доставки, имеющие интенсивный сигнал гигантского комбинационного рассеяния и флуоресценции в области прозрачности биологических тканей. - будут исследованы оптические свойства плазмонных систем типа «ядро-оболочка», подобраны условия для достижения оптимального баланса между флуоресцентным и ГКР откликом при работе в бимодальном режиме. - будут проведены испытания эффективности разработанных оптических меток в отношении флуоресцентной и ГКР биовизуализации раковых клеток и гипертермального воздействия на них на примере исследования отдельных клеточных линий. Результаты проекта будут полностью соответствовать мировому уровню исследований. Концепция разрабатываемых меток и заложенный подход к их получению, оптическим исследованиям и апробации отвечают передовому научному опыту. Эффективные оптические агенты чрезвычайно востребованы современной медициной, поэтому разработанные плазмонные метки будут иметь перспективу практического внедрения в ближайшем будущем. Внедрение бимодальных оптических меток с расширенной функциональностью в современные медицинские технологии будет способствовать улучшению эффективности диагностики и лечения злокачественных новообразований и будет обладать несомненной практической значимостью и для экономической, и для социальной сферы Российской Федерации.

---

 

ОТЧЁТНЫЕ МАТЕРИАЛЫ

---