Структурная модификация апконвертирующих наночастиц для задач тераностики и антимикробной фотодинамической инактивации

В настоящее время сформировалась концепция наномедицины, которая призвана осуществить переход к персонализированной терапии за счет внедрения агентов мультимодального действия. Однако, продвижение в этом направлении тормозится из-за отсутствия доступных функциональных материалов с контролируемыми параметрами и свойствами. Переход к сложно архитектурным наночастицам и создание гетероструктурированных наносистем позволяет объединять достоинства исходных наночастиц и фармацевтических препаратов для преодоления их индивидуальных ограничений в биомедицине. Эффективный тераностический комплекс на основе наночастиц должен быть биосовместимым, биоразлагаемым, невидимым для иммунной системы. Среди множества наночастиц, пригодных для применения, апконвертирующие наночастицы привлекают особое внимание исследователей благодаря своим уникальным оптическим характеристикам, а именно, возможности эффективной трансформации излучения из ИК в видимый и УФ диапазоны спектра. Они позволяют преодолеть ограничения, которые имеют другие флуоресцентные нанообъекты, в том числе такие, как фотовыцветание флуоресцентных материалов, потенциальная токсичность квантовых точек и нежелательная автофлуоресценция биологических тканей. Данный проект направлен на разработку технологии создания новых гетероструктурированных апконвертирующих наносистем на основе редкоземельных фторидов с прогнозируемыми физико-химическими характеристиками и заданной функциональностью для задач тераностики и фотодинамической терапии. Пристальное внимание будет уделено как развитию прикладных аспектов, связанных с синтезом нового класса гетероструктурированных наночастиц и изучением их функциональных возможностей, так и формированию фундаментальных представлений о взаимосвязи механизмов структурной организации наночастиц типа «core/shell» (NaRF4@NaRF4, NaRF4@NaRF4@PVP, NaRF4@BiF3, NaRF4@BiF3@PVP, NaRF4@BiOF, NaRF4@BiOF@PVP, NaRF4@Ag, NaRF4@TiO2, NaRF4@Ag@PVP, NaRF4@TiO2@PVP, R=РЗЭ) и механизмов апконверсионного преобразований энергии. Научная новизна проекта заключается в уникальных подходах получения гетероструктурированных наносисем с возможностью управления их свойствами за счет тонкой подстройки их химического состава, морфологии и кристаллической структуры. Выполнение поставленных задач позволит охарактеризовать новый класс наноматериалов и создать на его основе наномедицинские препараты с управляемыми характеристиками для успешного перехода к персонализированной медицине.