🔬 Молекулярный дизайн фотосенсибилизаторов: как донорно-акцепторные системы могут повысить эффективность фототерапии рака?

Как химическая структура сопряжённых молекул влияет на их фототерапевтическую активность? И можно ли управлять эффективностью фотосенсибилизаторов, изменяя не только молекулярную структуру, но и параметры наночастиц?

👩‍🔬 Эти вопросы исследует Юлия Исаева, младший научный сотрудник Института синтетических полимерных материалов РАН, занявшая 4-е место в Конкурсе научных работ Фонда «Развитие химической физики».

🧪 Её работа «Донорно-акцепторные сопряжённые олигомеры и наночастицы на их основе для биомедицины» посвящена разработке нового поколения органических фотосенсибилизаторов для фототерапии онкологических заболеваний.

Почему именно донорно-акцепторные системы?

🔭 Чередование электронодонорных и электроноакцепторных фрагментов в сопряжённой молекуле позволяет направленно регулировать её электронную структуру и оптические свойства, в том числе смещать поглощение в красную и ближнюю инфракрасную области спектра.

Это особенно важно для фототерапии: в данном спектральном диапазоне снижается поглощение света рядом эндогенных хромофоров, что создаёт условия для более глубокого проникновения излучения в биологические ткани.

При этом фотосенсибилизаторы могут реализовывать разные механизмы фототерапевтического действия — от генерации активных форм кислорода до фототермического преобразования энергии.

⚗️ От молекулярной структуры к биологической активности

Одна из ключевых задач исследования — установить взаимосвязь между строением донорно-акцепторных соединений, параметрами формируемых наночастиц и их фототерапевтической эффективностью.

Юлия проводит сравнительное исследование олигомерных и полимерных систем, оптимизирует методы получения водных нанодисперсий и изучает влияние размера, поверхностного заряда и матрицы инкапсуляции на фотофизические и биологические свойства материалов.

Такой подход позволяет перейти от эмпирического поиска фотосенсибилизаторов к рациональному проектированию систем с заданными характеристиками.

Перспективное направление работы — создание многофункциональных терапевтических платформ. В частности, исследуется возможность объединения донорно-акцепторных фотосенсибилизаторов с цитостатиками, включая цисплатин, для комбинированной химио- и фототерапии.

Разрабатываемые системы также представляют интерес для флуоресцентной визуализации, адресной доставки лекарственных препаратов и антибактериальной фототерапии.

🔍 Важная особенность исследования — полный цикл разработки: от молекулярного дизайна и органического синтеза до формирования наночастиц и оценки их свойств в экспериментах in vitro и in vivo.

📃 Подробнее об исследовании