13 марта (понедельник) начало в 13-00
дхн, проф. Горин Дмитрий Александрович
(рук. лаб. биофотоники, Сколковский институт науки и технологий)
«Комбинация фотонных инструментов и нанокомпозитных материалов для биомедицинских применений»
В докладе будут рассмотрены сочетания наноструктурированных материалов и фотонных инструментов,
которые можно использовать для визуализации, навигации и дистанционного управления высвобождением биологически активных веществ, и, что не менее важно,
перспективы применения оптических датчиков для решения задач жидкой и газовой биопсии. Существует множество биологических объектов,
которые можно использовать в качестве маркеров различных патологических состояний, в том числе онкологических, например белки, экзосомы и
циркулирующие опухолевые клетки. Экзосома представляет собой везикулу размером 100 нм, продуцируемой клеткой и содержащей специфические белки [1].
В настоящее время существует несколько типов оптических датчиков, включая SERS [2], оптический датчик на основе нанозимов [3,4], полые
микроструктурированные волокна [5] и фотонные интегральные схемы [6] перспективных для детекции экзосом. Комбинация фотонных интегральных схем (PIC),
микрофлюидных устройств (MF) и модификации их поверхности может улучшить не только чувствительность сенсоров, но и их специфичность [6].
Другим направлением исследований является разработка нанокомпозитных частиц, имеющих перспективу использования в качестве систем доставки лекарств.
Эти частицы дают возможность реализовать контролируемое высвобождение инкапсулированных лекарств под действием сфокусированного ультразвука,
а также мультимодальной визуализации. Данные частицы получены методом полиионной сборки [7] и/или индуцированной кристаллизации адсорбции (ИКА) [8] [9,10].
Данные методы позволяют варьировать объемную долю неорганических компонентов и изменять оптические и механические свойствами нанокомопзитных частиц [11].
Спектроскопия комбинационного рассеяния света является перспективным методом для in situ мониторинга метода ИКА [12]. Показана возможность навигации
частиц с помощью градиента магнитного поля [13], оптического пинцета [14]. Чувствительность нанокомпозитных систем доставки лекарств к внешним воздействиям,
таким как лазерное облучение, ультразвуковое воздействие, может быть изменена путем варьирования объемной доли и химического состава неорганических
наночастиц и/или органических красителей. Данный подход также применяется для визуализации систем доставки лекарств с помощью МРТ, ФT, УЗИ и
оптоакустической микроскопии и томографии с использованием неорганических наночастиц и/или органических красителей в качестве контрастных или
функциональных агентов [4,9,10].
Список используемых источников:
[1] A.A. Merdalimova, et al, Applied Sciences-Basel, 9,6,2019, 1135
[2] J.Cvjetinovic, et al, Phys. Chem. Chem. Phys., 24, 2022, 8901
[3] M. Slyusarenko et al, Biosensors, 2022, 12, 23.
[4] J. Mujtaba et al, Advanced Materials, 2007456, 2021, 1
[5] T. Ermatov et al, Light: Science & Applications, 9, 2020, 173
[6] A. Kuzin, et al, Optics Letters, 2022, 47, 9, 2358
[7] M.V. Novoselova et al, J. Biophotonics, 12 (4), e201800265 (2019)
[8] S.V. German, et al. Scientific Reports, 8, 17763 (2018)
[9] M.D. Mokrousov, et al,. Biomedical Optical Express, 10, 9, 4775 (2019)
[10] M.V. Novoselova, et al, Colloids and Surfaces B, 111576 (2021)
[11] R. E. Noskov, et al, Adv. Mater. 2021, 2008484
[12] S.V. German, et al, Langmuir, 2021, 37,4, 1365
[13] D.V. Voronin et al, ACS Applied Materials & Interfaces, 9, 2017 6885
[14] I.Y. Stetciura et al, Analyst, 140, 2005, 4981
|
