RU2329061C1 - Nanocomposite photosensitiser for method of photodynamic cell effect - Google Patents
Nanocomposite photosensitiser for method of photodynamic cell effect Download PDFInfo
- Publication number
- RU2329061C1 RU2329061C1 RU2006137542/15A RU2006137542A RU2329061C1 RU 2329061 C1 RU2329061 C1 RU 2329061C1 RU 2006137542/15 A RU2006137542/15 A RU 2006137542/15A RU 2006137542 A RU2006137542 A RU 2006137542A RU 2329061 C1 RU2329061 C1 RU 2329061C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- photosensitizer
- nanocomposite
- porous silicon
- fullerene
- silicon
- Prior art date
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 26
- 239000002114 nanocomposite Substances 0.000 title claims abstract description 16
- 230000000694 effects Effects 0.000 title abstract description 12
- 229910003472 fullerene Inorganic materials 0.000 claims abstract description 45
- XMWRBQBLMFGWIX-UHFFFAOYSA-N C60 fullerene Chemical compound C12=C3C(C4=C56)=C7C8=C5C5=C9C%10=C6C6=C4C1=C1C4=C6C6=C%10C%10=C9C9=C%11C5=C8C5=C8C7=C3C3=C7C2=C1C1=C2C4=C6C4=C%10C6=C9C9=C%11C5=C5C8=C3C3=C7C1=C1C2=C4C6=C2C9=C5C3=C12 XMWRBQBLMFGWIX-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 41
- 229910021426 porous silicon Inorganic materials 0.000 claims abstract description 27
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 15
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 claims abstract description 14
- 239000010703 silicon Substances 0.000 claims abstract description 14
- 239000011856 silicon-based particle Substances 0.000 claims abstract description 10
- 239000013078 crystal Substances 0.000 claims abstract description 9
- 239000000843 powder Substances 0.000 claims abstract description 9
- 239000000725 suspension Substances 0.000 claims abstract description 8
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 6
- 239000003504 photosensitizing agent Substances 0.000 claims description 46
- 239000000243 solution Substances 0.000 claims description 8
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 claims description 7
- VZGDMQKNWNREIO-UHFFFAOYSA-N tetrachloromethane Chemical compound ClC(Cl)(Cl)Cl VZGDMQKNWNREIO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- 239000002245 particle Substances 0.000 claims description 4
- -1 for example Substances 0.000 claims description 3
- 239000002504 physiological saline solution Substances 0.000 claims description 3
- 238000005530 etching Methods 0.000 claims description 2
- 238000001704 evaporation Methods 0.000 claims description 2
- 230000008020 evaporation Effects 0.000 claims description 2
- 238000000227 grinding Methods 0.000 claims description 2
- 238000005470 impregnation Methods 0.000 claims description 2
- 239000003495 polar organic solvent Substances 0.000 claims description 2
- 238000000926 separation method Methods 0.000 claims description 2
- KRHYYFGTRYWZRS-UHFFFAOYSA-N Fluorane Chemical compound F KRHYYFGTRYWZRS-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 2
- 238000001035 drying Methods 0.000 claims 1
- 230000002900 effect on cell Effects 0.000 claims 1
- MYMOFIZGZYHOMD-UHFFFAOYSA-N Dioxygen Chemical compound O=O MYMOFIZGZYHOMD-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 28
- 238000002428 photodynamic therapy Methods 0.000 abstract description 22
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract description 7
- 230000002776 aggregation Effects 0.000 abstract description 4
- 238000004220 aggregation Methods 0.000 abstract description 4
- 239000003814 drug Substances 0.000 abstract description 4
- 231100000252 nontoxic Toxicity 0.000 abstract description 4
- 230000003000 nontoxic effect Effects 0.000 abstract description 4
- FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M Sodium chloride Chemical compound [Na+].[Cl-] FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M 0.000 abstract 1
- 201000010099 disease Diseases 0.000 abstract 1
- 208000037265 diseases, disorders, signs and symptoms Diseases 0.000 abstract 1
- 239000011780 sodium chloride Substances 0.000 abstract 1
- 239000002159 nanocrystal Substances 0.000 description 20
- 239000000975 dye Substances 0.000 description 11
- 239000002105 nanoparticle Substances 0.000 description 10
- 206010028980 Neoplasm Diseases 0.000 description 8
- 210000004027 cell Anatomy 0.000 description 7
- 239000010410 layer Substances 0.000 description 7
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 7
- 230000005855 radiation Effects 0.000 description 7
- 230000005284 excitation Effects 0.000 description 6
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 6
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 6
- 230000008569 process Effects 0.000 description 6
- 239000000047 product Substances 0.000 description 6
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 5
- 201000011510 cancer Diseases 0.000 description 5
- 239000002131 composite material Substances 0.000 description 5
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 5
- 239000000463 material Substances 0.000 description 5
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 4
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 3
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 3
- 230000005283 ground state Effects 0.000 description 3
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 description 3
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 description 3
- 238000006552 photochemical reaction Methods 0.000 description 3
- 238000006862 quantum yield reaction Methods 0.000 description 3
- 238000010791 quenching Methods 0.000 description 3
- 230000000171 quenching effect Effects 0.000 description 3
- 239000002356 single layer Substances 0.000 description 3
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 3
- 230000001225 therapeutic effect Effects 0.000 description 3
- 231100000331 toxic Toxicity 0.000 description 3
- 230000002588 toxic effect Effects 0.000 description 3
- 238000009825 accumulation Methods 0.000 description 2
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 description 2
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 2
- 230000008859 change Effects 0.000 description 2
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 2
- 230000006378 damage Effects 0.000 description 2
- 229910001882 dioxygen Inorganic materials 0.000 description 2
- 229940079593 drug Drugs 0.000 description 2
- 230000031700 light absorption Effects 0.000 description 2
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 description 2
- 239000002082 metal nanoparticle Substances 0.000 description 2
- 229910044991 metal oxide Inorganic materials 0.000 description 2
- 150000004706 metal oxides Chemical class 0.000 description 2
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 2
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 2
- 230000035515 penetration Effects 0.000 description 2
- 230000001443 photoexcitation Effects 0.000 description 2
- 238000005424 photoluminescence Methods 0.000 description 2
- 210000004881 tumor cell Anatomy 0.000 description 2
- 125000003184 C60 fullerene group Chemical group 0.000 description 1
- 201000008808 Fibrosarcoma Diseases 0.000 description 1
- 206010034972 Photosensitivity reaction Diseases 0.000 description 1
- 230000009471 action Effects 0.000 description 1
- 230000004913 activation Effects 0.000 description 1
- 239000004480 active ingredient Substances 0.000 description 1
- 239000007900 aqueous suspension Substances 0.000 description 1
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 1
- 210000001124 body fluid Anatomy 0.000 description 1
- 239000010839 body fluid Substances 0.000 description 1
- 230000004611 cancer cell death Effects 0.000 description 1
- 239000002717 carbon nanostructure Substances 0.000 description 1
- 239000007795 chemical reaction product Substances 0.000 description 1
- 239000003153 chemical reaction reagent Substances 0.000 description 1
- 150000004035 chlorins Chemical class 0.000 description 1
- 238000011437 continuous method Methods 0.000 description 1
- 230000034994 death Effects 0.000 description 1
- 238000000354 decomposition reaction Methods 0.000 description 1
- 230000008021 deposition Effects 0.000 description 1
- 230000000881 depressing effect Effects 0.000 description 1
- 238000003745 diagnosis Methods 0.000 description 1
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 1
- 238000012377 drug delivery Methods 0.000 description 1
- 238000002651 drug therapy Methods 0.000 description 1
- 230000008030 elimination Effects 0.000 description 1
- 238000003379 elimination reaction Methods 0.000 description 1
- 238000004146 energy storage Methods 0.000 description 1
- 230000005281 excited state Effects 0.000 description 1
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 1
- 238000001914 filtration Methods 0.000 description 1
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 1
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 1
- 238000000338 in vitro Methods 0.000 description 1
- 230000003993 interaction Effects 0.000 description 1
- 238000001990 intravenous administration Methods 0.000 description 1
- 239000003960 organic solvent Substances 0.000 description 1
- 230000001590 oxidative effect Effects 0.000 description 1
- 150000002927 oxygen compounds Chemical class 0.000 description 1
- 239000000825 pharmaceutical preparation Substances 0.000 description 1
- 229940127557 pharmaceutical product Drugs 0.000 description 1
- 239000012071 phase Substances 0.000 description 1
- 208000017983 photosensitivity disease Diseases 0.000 description 1
- 231100000434 photosensitization Toxicity 0.000 description 1
- IEQIEDJGQAUEQZ-UHFFFAOYSA-N phthalocyanine Chemical compound N1C(N=C2C3=CC=CC=C3C(N=C3C4=CC=CC=C4C(=N4)N3)=N2)=C(C=CC=C2)C2=C1N=C1C2=CC=CC=C2C4=N1 IEQIEDJGQAUEQZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910021420 polycrystalline silicon Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000004032 porphyrins Chemical class 0.000 description 1
- 239000002096 quantum dot Substances 0.000 description 1
- 238000001959 radiotherapy Methods 0.000 description 1
- 230000035945 sensitivity Effects 0.000 description 1
- 239000011863 silicon-based powder Substances 0.000 description 1
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 1
- 239000007790 solid phase Substances 0.000 description 1
- 239000002904 solvent Substances 0.000 description 1
- 238000001179 sorption measurement Methods 0.000 description 1
- 230000009885 systemic effect Effects 0.000 description 1
- 230000000451 tissue damage Effects 0.000 description 1
- 231100000827 tissue damage Toxicity 0.000 description 1
- 231100000419 toxicity Toxicity 0.000 description 1
- 230000001988 toxicity Effects 0.000 description 1
- 230000007704 transition Effects 0.000 description 1
- 230000002087 whitening effect Effects 0.000 description 1
Landscapes
- Pharmaceuticals Containing Other Organic And Inorganic Compounds (AREA)
- Medicines That Contain Protein Lipid Enzymes And Other Medicines (AREA)
Abstract
Description
Область техникиTechnical field
Изобретение относится к областям медицины и биологии и может быть использовано в методе фотодинамической терапии онкологических заболеваний.The invention relates to the fields of medicine and biology and can be used in the method of photodynamic therapy of cancer.
Уровень техникиState of the art
Фотодинамическая терапия (ФДТ) представляет собой метод локальной активации светом фотосенсибилизатора, находящегося в непосредственной близости от объекта воздействия - клеток раковой опухоли. В присутствии молекулярного кислорода в тканях происходит развитие фотохимической реакции, поражающей опухолевые клетки. Метод ФДТ выгодно отличается от традиционной лучевой и лекарственной терапии рака высокой избирательностью поражения опухолевой ткани, отсутствием тяжелых местных и системных осложнений и возможностью повторения лечебной процедуры. Дополнительное достоинство метода - принципиальная возможность сочетания в одной процедуре лечения и диагностики опухолевого процесса по флуоресценции фотосенсибилизатора или продуктов фотохимической реакции.Photodynamic therapy (PDT) is a method of local light activation of a photosensitizer located in close proximity to the object of exposure - cancer tumor cells. In the presence of molecular oxygen in the tissues, a photochemical reaction develops that affects the tumor cells. The PDT method compares favorably with traditional radiation and drug therapy for cancer by the high selectivity of tumor tissue damage, the absence of severe local and systemic complications, and the possibility of repeating the treatment procedure. An additional advantage of the method is the fundamental possibility of combining in one treatment and diagnosis of the tumor process by fluorescence of a photosensitizer or products of a photochemical reaction.
Сущность механизма ФДТ в ее классической реализации состоит в следующем. Молекула фотосенсибилизатора, поглотив квант света, переходит в триплетное (возбужденное) состояние и может вступить в химические реакции двух типов. При первом типе реакций происходит взаимодействие возбужденной молекулы непосредственно с молекулами биологического субстрата, что в конечном итоге приводит к образованию свободных радикалов. Во втором случае происходит взаимодействие возбужденного фотосенсибилизатора с молекулой триплетного (обычного) кислорода, присутствующего в клетках тканей, с образованием синглетного кислорода. В обоих случаях образующиеся продукты фотохимической реакции оказывают угнетающее действие на клетки, вызывая их последующую гибель.The essence of the PDT mechanism in its classical implementation is as follows. The photosensitizer molecule, having absorbed a quantum of light, goes into a triplet (excited) state and can enter into two types of chemical reactions. In the first type of reaction, an excited molecule interacts directly with the biological substrate molecules, which ultimately leads to the formation of free radicals. In the second case, an excited photosensitizer interacts with a triplet (ordinary) oxygen molecule present in tissue cells to form singlet oxygen. In both cases, the resulting products of the photochemical reaction have a depressing effect on the cells, causing their subsequent death.
Главным компонентом в ФДТ является вещество-фотосенсибилизатор, запасающее поглощенную световую энергию в своем возбужденном состоянии и затем передающее эту энергию другим молекулам (в том числе, кислорода). К этому веществу предъявляются следующие требования:The main component in PDT is a photosensitizer substance that stores absorbed light energy in its excited state and then transfers this energy to other molecules (including oxygen). The following requirements apply to this substance:
1. Высокая эффективность фотосенсибилизации. Эта способность может быть охарактеризована квантовым выходом генерации синглетного кислорода, то есть вероятностью генерации молекулы синглетного кислорода при поглощении молекулой сенсибилизатора кванта света. Для достижения терапевтического эффекта требуются достаточно высокие концентрации сенсибилизатора в живой ткани, поэтому сенсибилизатор должен обладать малой степенью концентрационного тушения заселенности своего триплетного (возбужденного) состояния.1. High efficiency photosensitization. This ability can be characterized by the quantum yield of the generation of singlet oxygen, that is, the probability of generation of a singlet oxygen molecule when the sensitizer molecule absorbs a quantum of light. To achieve a therapeutic effect, sufficiently high sensitizer concentrations in living tissue are required, therefore, the sensitizer must have a small degree of concentration quenching of the population of its triplet (excited) state.
2. Совместимость с тканями и биологическими жидкостями организма (то есть безвредность для организма в своем неактивированном состоянии). Вещество также должно естественным образом выводиться из организма, причем продукты разложения данного вещества также не должны являться токсичными.2. Compatibility with tissues and body fluids (that is, harmless to the body in its inactive state). The substance should also be naturally excreted from the body, and the decomposition products of this substance should also not be toxic.
3. Селективность сенсибилизатора. Важно обеспечить избирательное накопление фотосенсибилизатора в опухолевой ткани, тем самым, предотвращая их рассеяние в здоровых клетках организма и уменьшая нежелательные побочные эффекты.3. Sensitivity of the sensitizer. It is important to ensure selective accumulation of the photosensitizer in the tumor tissue, thereby preventing their scattering in healthy body cells and reducing unwanted side effects.
4. Устойчивость агента воздействия к разрушению продуктами реакции (минимизация процесса «отбеливания» фотосенсибилизатора).4. The resistance of the exposure agent to destruction by reaction products (minimization of the process of “whitening” the photosensitizer).
5. Простота приготовления материала, следовательно, дешевая и эффективная технология производства при его массовом получении.5. The simplicity of the preparation of the material, therefore, a cheap and efficient production technology for mass production.
В настоящее время в качестве фотосенсибилизаторов для ФДТ широко применяются молекулы красителей природного и синтетического происхождения. Использование красителей первого и второго поколений (производные порфиринов, фталоцианины, хлорины и др.) имеет ряд хорошо известных недостатков, главными из которых являются малый квантовый выход и сложность очистки организма от использованного красителя из-за медленного выведения препарата, токсическое действие на организм самих красителей и продуктов их распада.Currently, dye molecules of natural and synthetic origin are widely used as photosensitizers for PDT. The use of dyes of the first and second generations (derivatives of porphyrins, phthalocyanines, chlorins, etc.) has a number of well-known drawbacks, the main of which are the small quantum yield and the difficulty of cleansing the body of the used dye due to the slow elimination of the drug, and the toxic effect on the body of the dyes themselves and their decay products.
Вследствие отмеченных недостатков были предложены иные однокомпонентные фотосенсибилизаторы, в основном удовлетворяющие требованию безвредности для организма.Owing to the noted drawbacks, other one-component photosensitizers have been proposed, which basically satisfy the requirement of harmlessness for the body.
В патенте US 5866316, 02.02.1999 в качестве фотосенсибилизатора для ФДТ предложено использовать молекулы фуллерена С60. Фуллерены характеризуются предельно высокой эффективностью генерации синглетного кислорода при световом облучении (близкой к 100%: J.W.Arbogast, A.P.Darmanyan, C.S.Foote et al. // J. Phys. Chem. 95, 11 (1991)), не токсичны и не распадаются на токсичные составляющие. Недостатком предложенного решения является то, что фуллерены С60 не растворимы в воде, и суспензии фуллеренов в воде и водных растворах неустойчивы: фуллерены имеют тенденцию к агрегации, причем скорость этого процесса резко увеличивается при повышении концентрации фуллеренов. Агрегация молекул фуллерена ставит предел получению достаточных для терапевтического эффекта концентраций ввиду эффекта концентрационного тушения.In the patent US 5866316, 02.02.1999 as a photosensitizer for PDT proposed to use fullerene C 60 molecules. Fullerenes are characterized by extremely high efficiency of singlet oxygen generation under light irradiation (close to 100%: JWArbogast, AP Darmanyan, CSFoote et al. // J. Phys. Chem. 95, 11 (1991)), are non-toxic and do not decompose into toxic components. The disadvantage of the proposed solution is that C 60 fullerenes are insoluble in water, and suspensions of fullerenes in water and aqueous solutions are unstable: fullerenes tend to aggregate, and the rate of this process increases sharply with increasing concentration of fullerenes. The aggregation of fullerene molecules limits the production of concentrations sufficient for the therapeutic effect due to the effect of concentration quenching.
В заявке на патент RU 2002132213, 27.07.2004 предложено в качестве фотосенсибилизатора для ФДТ использовать полиэдральную многослойную углеродную наноструктуру «астрален», описанную в заявке на патент RU 2000124887, 20.10.2002. Повышенная, по сравнению с фуллеренами, устойчивость данного материала при световом воздействии рассматривается как его основное положительное качество. Отмечается также повышенная по сравнению с фуллеренами устойчивость водных суспензий астралена. Однако квантовая эффективность генерации синглетного кислорода для данного материала существенно меньше, чем у фуллерена (в два раза). Не исключаются и другие недостатки, присущие фуллеренам, например концентрация астралена в суспензии находится в пределах 0,5-0,002% по весу, что ограничивает дозировку фтосенсибилизатора в препарате.In the patent application RU 2002132213, July 27, 2004, as a photosensitizer for PDT, it is proposed to use the Astralen polyhedral multilayer carbon nanostructure described in patent application RU 2000124887, 10.20.2002. Increased, compared with fullerenes, the stability of this material under light exposure is considered as its main positive quality. The stability of aqueous suspensions of astralen is also increased in comparison with fullerenes. However, the quantum efficiency of singlet oxygen generation for this material is significantly less than that of fullerene (twice). Other disadvantages inherent in fullerenes are not excluded, for example, the concentration of astralen in suspension is in the range of 0.5-0.002% by weight, which limits the dosage of the phytosensitizer in the preparation.
В патенте JP 20020176515, 18.06.2002 описывается фотосенсибилизатор для генерации синглетного кислорода на основе кремниевых нанокристаллов, в частности, объединенных в матрицу пористого кремния. Поглощение возбуждающего излучения происходит в нанокристалле, приводя к образованию в нем связанной электрон-дырочной пары (экситона). Энергия экситона может быть передана безызлучательным способом молекуле кислорода в триплетном состоянии, находящейся вблизи поверхности нанокристалла, переводя ее в возбужденное синглетное состояние. Авторы патента не оценивают квантовую эффективность генерации синглетного кислорода. Если предложенный авторами механизм процесса генерации синглетного кислорода справедлив, то следует ожидать максимальную квантовую эффективность для указанного материала 10%, что существенно ниже, чем у молекулы фуллерена. О возможности использования нанокристаллов кремния в качестве фотосенсибилизатора для ФДТ упоминается в работе (В.Ю.Тимошенко, А.А.Кудрявцев, Л.А.Осминкина и др. // Письма в ЖЭТФ 83, вып.9, с.492-495 (2006)).JP 20020176515, 06/18/2002, describes a photosensitizer for generating singlet oxygen based on silicon nanocrystals, in particular, combined into a matrix of porous silicon. Absorption of exciting radiation occurs in a nanocrystal, leading to the formation of a bound electron – hole pair (exciton) in it. The exciton energy can be transferred by a nonradiative method to an oxygen molecule in the triplet state located near the surface of the nanocrystal, transferring it to the excited singlet state. The authors of the patent do not evaluate the quantum efficiency of the generation of singlet oxygen. If the mechanism of the process of generating singlet oxygen proposed by the authors is valid, then one should expect a maximum quantum efficiency for the indicated material of 10%, which is significantly lower than that of the fullerene molecule. The possibility of using silicon nanocrystals as a photosensitizer for PDT is mentioned in (V.Yu. Timoshenko, A.A. Kudryavtsev, L.A. Osminkina, etc. // Letters in JETP 83, issue 9, pp. 492-495 (2006)).
В связи с возможным использованием кремниевых нанокристаллов, находящихся в матрице пористого кремния, в качестве фотосенсибилизатора для ФДТ, следует отметить безвредность пористого кремния и продуктов его переработки для организма. Последнее утверждение базируется на данных патента US 6666214, 28.09.2001, где содержится описание фармацевтических изделий из пористого и поликристаллического кремния и методов производства таких изделий. В патенте заявляется возможность их использования для доставки лекарственных препаратов внутрь организма с дозированным во времени выделением препарата, подчеркивается отсутствие вреда для организма. Другим положительным качеством пористого кремния является низкая стоимость его производства.In connection with the possible use of silicon nanocrystals in the matrix of porous silicon as a photosensitizer for PDT, the harmlessness of porous silicon and its processing products for the body should be noted. The last statement is based on the data of patent US 6666214, 09/28/2001, which contains a description of pharmaceutical products from porous and polycrystalline silicon and methods of production of such products. The patent claims the possibility of their use for drug delivery into the body with a time-dosed release of the drug, emphasizes the absence of harm to the body. Another positive quality of porous silicon is its low cost of production.
Для решения проблем, связанных с недостаточно высокой квантовой эффективностью фотосенсибилизаторов на красителях, был предложен ряд решений, основанных на использовании композитных материалов.To solve the problems associated with the insufficiently high quantum efficiency of dye photosensitizers, a number of solutions based on the use of composite materials were proposed.
Пример композитного фотосенсибилизатора на основе красителей описан в патенте US 4579837, 22.10.84. Описываемый фотосенсибилизатор содержит один или несколько слоев органического поликристаллического твердофазного красителя, который поглощает энергию внешнего излучения для генерации триплетных экситонов. В случае применения нескольких слоев энергии триплетных состояний в слоях уменьшаются в сторону внешней границы, покрытой субмолекулярным (не сплошным способом) слоем органических молекул. Указанный субмолекулярный слой имеет энергию триплетного состояния меньшую, чем у смежного слоя твердого красителя, но большую чем у молекулярного синглетного кислорода в низшем энергетическом состоянии. Таким образом, субмолекулярный слой аккумулирует энергию экситонов на поверхности сенсибилизатора для реакции с молекулярным кислородом, находящимся в основном состоянии над поверхностью. Следует отметить использование различных агентов для обеспечения эффективного поглощения энергии возбуждающего излучения и аккумуляции и передачи энергии триплетному молекулярному кислороду, что по теоретической оценке заявителей должно приводить к существенному выигрышу в эффективности сенсибилизатора по сравнению с однокомпонентным аналогом (по оценке авторов патента около 100 раз). Однако авторы патента не приводят ни одного описания технологии для практического осуществления изобретения. Указанный композит предназначен для генерации синглетного кислорода в газовой фазе, и патент не предусматривает возможности изготовления частиц или иных подходящих для ФДТ форм препарата.An example of a dye-based composite photosensitizer is described in US Pat. No. 4,579,837, 10.22.84. The described photosensitizer contains one or more layers of organic polycrystalline solid-phase dye, which absorbs the energy of external radiation to generate triplet excitons. In the case of using several layers of energy, the triplet states in the layers decrease towards the outer boundary, covered with a submolecular (not continuous method) layer of organic molecules. The specified submolecular layer has a triplet state energy lower than that of the adjacent solid dye layer, but higher than that of molecular singlet oxygen in the lower energy state. Thus, the submolecular layer accumulates exciton energy on the surface of the sensitizer for the reaction with molecular oxygen, which is in the ground state above the surface. It should be noted the use of various agents to ensure effective absorption of the energy of the exciting radiation and the accumulation and transfer of energy to triplet molecular oxygen, which, according to the theoretical assessment of the applicants, should lead to a significant gain in the effectiveness of the sensitizer compared to a single-component analogue (according to the authors of the patent about 100 times). However, the authors of the patent do not provide a single description of the technology for the practical implementation of the invention. The specified composite is designed to generate singlet oxygen in the gas phase, and the patent does not provide for the possibility of manufacturing particles or other forms of the preparation suitable for PDT.
В заявке на патент US 20020127224, 12.09.2002 описываются композиты и методы их создания для использования в ФДТ, имеющие в составе светоизлучающие наночастицы, которыми могут быть квантовые точки, нанокристаллы, квантовые нити или же смесь указанных наночастиц. Наночастицы поглощают свет внешнего источника с определенной длиной волны (например, лазера), который в силу различных причин неэффективен для возбуждения активного компонента (фотосенсибилизатора), и переизлучают свет с другой длиной волны (или в полосе длин волн), расположенной в полосе поглощения фотосенсибилизатора. При этом предполагается, что энергии переизлучаемых фотонов могут быть как меньше, так и превосходить энергии фотонов первичного источника света, то есть допускается многофотонное поглощение. Наночастицы могут быть химически соединены или не соединены с активным компонентом для ФДТ, но должны быть локализованы в месте воздействия. Таким образом, рассматриваемый здесь способ возбуждения фотосенсибилизатора предусматривает передачу энергии от первичного источника возбуждения фотосенсибилизатору посредством переизлучения. Однако такой способ доставки энергии к фотосенсибилизатору следует признать неэффективным по причинам: а) потери при переизлучении в отдельной наночастице (квантовый выход фотолюминесценции меньше единицы); б) потери, связанные с высокой вероятностью ухода испущенного наночастицей фотона из-за низкой концентрации молекул фотосенсибилизатора. Кроме того, многофотонное поглощение эффективно только при высокой плотности фотовозбуждения, что в процедуре ФДТ приводит к нежелательной световой нагрузке на живые ткани. С другой стороны, известно, что глубина проникновения света в ткани организма уменьшается для коротких длин волн. Тогда, учитывая неизбежные потери энергии, связанные с переизлучением света, становится очевидной малая эффективность предлагаемого решения.In the patent application US 20020127224, 09/12/2002, composites and methods for their creation for use in photodynamic therapy are described, comprising light emitting nanoparticles, which may be quantum dots, nanocrystals, quantum filaments, or a mixture of these nanoparticles. Nanoparticles absorb light from an external source with a specific wavelength (e.g., a laser), which for various reasons is ineffective for excitation of the active component (photosensitizer), and re-emit light with a different wavelength (or in the wavelength band) located in the absorption band of the photosensitizer. It is assumed that the energies of reradiated photons can be both less than and exceed the photon energies of the primary light source, that is, multiphoton absorption is allowed. Nanoparticles may or may not be chemically bonded to the active ingredient for PDT, but must be localized at the site of exposure. Thus, the photosensitizer excitation method discussed herein provides for the transfer of energy from the primary excitation source to the photosensitizer through re-emission. However, this method of energy delivery to the photosensitizer should be considered ineffective for the following reasons: a) re-emission losses in a separate nanoparticle (photoluminescence quantum yield is less than unity); b) losses associated with a high probability of departure of the photon emitted by the nanoparticle due to the low concentration of photosensitizer molecules. In addition, multiphoton absorption is effective only at a high photoexcitation density, which in the PDT procedure leads to an undesirable light load on living tissues. On the other hand, it is known that the depth of light penetration into body tissues decreases for short wavelengths. Then, taking into account the inevitable energy losses associated with the re-emission of light, the low efficiency of the proposed solution becomes apparent.
Наиболее близким аналогом к заявляемому изобретению является нанокомпозитный фотосенсибилизатор, предложенный в заявке на патент US 20050058713, 17.03.2005. Указанная заявка описывает фотосенсибилизированные металлические наночастицы (термин «металлический» в данном случае относится к металлам, оксидам металлов и другим содержащим металлы композициям) и методы создания таких наночастиц. Эти наночастицы предлагаются для использования в фотодинамической терапии. Изобретение предусматривает, например, нанесение самоорганизованных монослоев молекул фталоцианина, когда монослой формируется на поверхности металлической наночастицы. Функционально сенсибилизированная наночастица содержит: металлическое ядро; монослой фотосенсибилизатора, химически связанный с указанным ядром, указанный монослой содержит молекулы, способные при фотовозбуждении продуцировать активные кислородные соединения, такие как синглетный кислород из молекул триплетного кислорода; промежуточный реагент для связывания сенсибилизатора с ядром. Такие наночастицы позволяют достичь, по утверждению авторов, более высокой квантовой эффективности генерации синглетного кислорода по сравнению с одиночной молекулой фотосенсибилизатора. Следует отметить, что наноразмерное «металлическое» ядро несет вспомогательную функцию и прямо не участвует в процессах поглощения света и передачи энергии фотосенсибилизатору. Вещества, из которых может состоять ядро, либо обладают высокой проводимостью (металлы и металлические композиции), либо являются широкозонными (оксиды металлов): в первом случае световая энергия оптического возбуждения полностью поглощается в ядре и не передается фотосенсибилизатору, во втором случае существенного поглощения света не происходит. Эффект самоорганизации молекул красителей не способен привести к существенному выигрышу в квантовой эффективности по сравнению с одиночными молекулами, если не обеспечивает достаточную удаленность этих молекул друг от друга для уменьшения концентрационного тушения. Ввиду того, что молекулы красителя находятся на внешней поверхности частиц, которые не предполагаются пористыми, следует ожидать, что данный композит будет близок по токсичности к используемым в настоящее время препаратам на основе красителей.The closest analogue to the claimed invention is a nanocomposite photosensitizer, proposed in patent application US 20050058713, 03/17/2005. This application describes photosensitized metal nanoparticles (the term "metallic" in this case refers to metals, metal oxides and other compositions containing metals) and methods for creating such nanoparticles. These nanoparticles are offered for use in photodynamic therapy. The invention provides, for example, the deposition of self-organized monolayers of phthalocyanine molecules when a monolayer is formed on the surface of a metal nanoparticle. Functionally sensitized nanoparticle contains: metal core; a photosensitizer monolayer chemically bonded to said core, said monolayer contains molecules capable of producing active oxygen compounds upon photoexcitation, such as singlet oxygen from triplet oxygen molecules; an intermediate reagent for binding the sensitizer to the core. Such nanoparticles allow, according to the authors, to achieve higher quantum efficiency of singlet oxygen generation in comparison with a single photosensitizer molecule. It should be noted that the nanoscale “metal” core has an auxiliary function and does not directly participate in the processes of light absorption and energy transfer to the photosensitizer. The substances that the core can consist of are either highly conductive (metals and metal compositions) or wide-gap (metal oxides): in the first case, the optical energy of optical excitation is completely absorbed in the core and is not transmitted to the photosensitizer, in the second case, there is no significant light absorption going on. The self-organization effect of dye molecules is not able to lead to a significant gain in quantum efficiency compared to single molecules, if it does not provide sufficient remoteness of these molecules from each other to reduce concentration quenching. Due to the fact that the dye molecules are on the outer surface of the particles, which are not supposed to be porous, it should be expected that this composite will be close in toxicity to the dyes based preparations currently used.
Раскрытие изобретенияDisclosure of invention
Задачей изобретения является создание нанокомпозитного фотосенсибилизатора для генерации синглетного кислорода для ФДТ, имеющего более высокую эффективность генерации синглетного кислорода по сравнению с кремниевыми нанокристаллами, более высокую устойчивость к агрегации в водных растворах по сравнению с фуллеренами, нетоксичного для организма человека и имеющего простую технологию изготовления.The objective of the invention is the creation of a nanocomposite photosensitizer for the generation of singlet oxygen for PDT, which has a higher efficiency of generation of singlet oxygen compared to silicon nanocrystals, higher resistance to aggregation in aqueous solutions compared to fullerenes, non-toxic to the human body and having a simple manufacturing technology.
Задача изобретения решается путем применения в качестве фотосенсибилизатора нанокомпозита, представляющего собой порошок из частиц пористого кремния, содержащих кремниевые кристаллы с размерами от 2 до 4 нм с адсорбированными на поверхности кристаллов молекулами фуллерена (например, С60 или С70), при относительном содержании фуллеренов в нанокомпозите от 0,3 до 4% по весу. Далее порошок может быть использован в ФДТ, например, в виде суспензии в воде или физиологической жидкости.The objective of the invention is solved by using a nanocomposite as a photosensitizer, which is a powder of porous silicon particles containing silicon crystals with sizes from 2 to 4 nm with fullerene molecules adsorbed on the crystal surface (for example, C 60 or C 70 ), with a relative content of fullerenes in nanocomposite from 0.3 to 4% by weight. Further, the powder can be used in PDT, for example, in the form of a suspension in water or physiological fluid.
Технический эффект изобретения по сравнению с ближайшим аналогом US 20050058713, 17.03.2005 и патентом US 4579837, 22.10.84 заключается в безвредности препарата фотосенсибилизатора для организма, что достигается использованием нетоксичных компонентов: нанокристаллов кремния в составе частиц пористого кремния и молекул фуллерена.The technical effect of the invention in comparison with the closest analogue of US 20050058713, 03.17.2005 and US patent 4579837, 10.22.84 is the harmlessness of the photosensitizer preparation for the body, which is achieved using non-toxic components: silicon nanocrystals in the composition of porous silicon particles and fullerene molecules.
Технический эффект изобретения по сравнению с JP 20020176515, 18.06.2002 заключается в более высокой эффективности генерации синглетного кислорода, что возможно благодаря использованию молекул фуллерена в качестве эффективного генератора синглетного кислорода, причем энергия, необходимая для генерации, поставляется из нанокристалла, на котором адсорбирована молекула фуллерена. Общее между данным патентом и настоящим изобретением состоит в использовании нанокристаллов кремния для поглощения энергии возбуждающего излучения.The technical effect of the invention compared to JP 20020176515, 06/18/2002 is a higher efficiency of generation of singlet oxygen, which is possible due to the use of fullerene molecules as an effective generator of singlet oxygen, and the energy required for generation is supplied from a nanocrystal on which the fullerene molecule is adsorbed . A common feature between this patent and the present invention is the use of silicon nanocrystals to absorb the energy of exciting radiation.
Технический эффект изобретения по сравнению с US 5566316, 02.02.1999 и RU 2002132213, 27.07.2004 заключается в большей устойчивости фотосенсибилизатора, в т.ч. к облучению светом, связанной с пространственным разделением адсорбированных нанокристаллами молекул фуллерена, что препятствует их агрегации.The technical effect of the invention in comparison with US 5566316, 02.02.1999 and RU 2002132213, 07.27.2004 is more stability of the photosensitizer, including to light irradiation associated with the spatial separation of fullerene molecules adsorbed by nanocrystals, which prevents their aggregation.
Технический эффект изобретения по сравнению с US 20020127224, 12.09.2002 заключается в более высокой квантовой эффективности благодаря более эффективному электронному механизму передачи энергии светового возбуждения, поглощенного в кремниевых нанокристаллах, молекуле фуллерена, непосредственно генерирующей синглетный кислород.The technical effect of the invention compared with US 20020127224, 09/12/2002 is a higher quantum efficiency due to a more efficient electronic mechanism for transmitting light excitation energy absorbed in silicon nanocrystals to a fullerene molecule directly generating singlet oxygen.
Физический принцип функционирования предложенного нанокомпозита как фотосенсибилизатора заключается в следующем. Возбуждающее излучение генерирует в кремниевых нанокристаллах связанные электрон-дырочные пары (экситоны). В присутствии адсорбированной на поверхности нанокристалла молекулы фуллерена в основном состоянии энергия аннигиляции экситона может быть передана молекуле фуллерена безызлучательным способом, переводя ее в возбужденное синглетное состояние. Далее благодаря спин-орбитальному взаимодействию в молекуле фуллерена весьма вероятно заселение нижележащего долгоживущего триплетного уровня. Обратный переход молекулы фуллерена в основное состояние путем излучательного процесса имеет очень низкую вероятность. Запасенная таким образом молекулой фуллерена энергия в триплетном состоянии может быть с высокой эффективностью передана триплетной молекуле кислорода, находящейся вблизи молекулы фуллерена, переводя ее в синглетное состояние (так называемый синглетный кислород).The physical principle of functioning of the proposed nanocomposite as a photosensitizer is as follows. Exciting radiation generates bound electron-hole pairs (excitons) in silicon nanocrystals. In the presence of a fullerene molecule adsorbed on the surface of a nanocrystal in the ground state, the exciton annihilation energy can be transferred to the fullerene molecule by a nonradiative method, converting it to an excited singlet state. Further, due to the spin-orbit interaction in the fullerene molecule, the population of the underlying long-lived triplet level is very likely. The reverse transition of the fullerene molecule to the ground state through the radiative process has a very low probability. The energy stored in this way by the fullerene molecule in the triplet state can be transferred with high efficiency to the triplet oxygen molecule located near the fullerene molecule, converting it to the singlet state (the so-called singlet oxygen).
Возможность эффективного накопления энергии возбуждающего излучения в кремниевых нанокристаллах, находящихся в составе пористого кремния, в форме долгоживущих экситонных состояний, связана с квантово-размерным эффектом. Данный эффект проявляется также в яркой видимой фотолюминесценции пористого кремния, наблюдаемой в том числе и при комнатных температурах. Согласно литературным данным размеры нанокристаллов, в которых имеет место указанный эффект, составляют от 2 до 4 нм, а их наличие в пористом кремнии может контролироваться люминесцентными методами.The possibility of efficient energy storage of exciting radiation in silicon nanocrystals contained in porous silicon in the form of long-lived exciton states is associated with the quantum-size effect. This effect also manifests itself in the bright visible photoluminescence of porous silicon, which is also observed at room temperatures. According to published data, the sizes of nanocrystals in which this effect takes place are from 2 to 4 nm, and their presence in porous silicon can be controlled by luminescent methods.
Для применения в ФДТ на живом организме, например при внутривенном введении суспензии порошка предложенного кремний-фуллеренового нанокомпозита, частицы пористого кремния с адсорбированными молекулами фуллерена должны иметь размер не более 100 нм для обеспечения их транспорта и проникновения в ткани.For use in PDT on a living organism, for example, by intravenous administration of a suspension of the powder of the proposed silicon-fullerene nanocomposite, the particles of porous silicon with adsorbed fullerene molecules should have a size of not more than 100 nm to ensure their transport and penetration into tissues.
Осуществление изобретенияThe implementation of the invention
Получение пористого кремния с контролируемым распределением размеров нанокристаллов осуществляется с помощью технически простого и недорогого метода анодного электрохимического травления кремниевой монокристаллической пластины в 25% растворе HF:C2H5OH при постоянной плотности тока. Последняя выбирается с учетом уровня легирования, ориентации и типа проводимости монокристаллической подложки для получения нанокристаллов необходимого размера, и составляет в среднем 25 мА/см2. Кратковременным (на несколько секунд) повышением плотности тока на порядок пленка пористого кремния отделяется от подложки. Контроль размеров нанокристаллов осуществляется с помощью люминесцентной методики по результатам высвечивания квантоворазмерных осцилляторов при ультрафиолетовом возбуждении. В дальнейшем пористая пленка подвергается механическому измельчению в среде неокисляющего органического растворителя (например, четыреххлористого углерода) и фильтрации суспензии для выделения частиц пористого кремния размером менее 100 нм. Далее порошок высушивается и подвергается обработке в растворе фуллеренов в неполярном органическом растворителе (например, в четыреххлористом углероде), в процессе чего происходит адсорбция молекул фуллерена на поверхности нанокристаллов.Porous silicon with a controlled size distribution of nanocrystals is prepared using a technically simple and inexpensive method of anodic electrochemical etching of a silicon single crystal wafer in a 25% HF: C 2 H 5 OH solution at a constant current density. The latter is selected taking into account the level of doping, orientation and type of conductivity of the single-crystal substrate to obtain nanocrystals of the required size, and averages 25 mA / cm 2 . A short-term (several seconds) increase in the current density by an order of magnitude separates the porous silicon film from the substrate. The size control of nanocrystals is carried out using a luminescent technique according to the results of emission of quantum-sized oscillators under ultraviolet excitation. Subsequently, the porous film is subjected to mechanical grinding in a non-oxidizing organic solvent (for example, carbon tetrachloride) and filtering the suspension to separate porous silicon particles smaller than 100 nm in size. Then the powder is dried and processed in a solution of fullerenes in a non-polar organic solvent (for example, carbon tetrachloride), during which adsorption of fullerene molecules on the surface of nanocrystals occurs.
Получение фуллеренов С60 или C70 является в настоящее время технологически хорошо отработанной операцией, осуществляемой в широких масштабах, в связи с чем себестоимость данного материала имеет уверенную тенденцию к снижению.The preparation of C 60 or C 70 fullerenes is currently a technologically well-developed operation carried out on a large scale, and therefore the cost of this material has a steady downward trend.
Импрегнирование частиц пористого кремния фуллеренами осуществляется в растворе фуллеренов в CCl4 с концентрацией 3 мкг фуллеренов на 1 мг частиц пористого кремния с последующим выпариванием растворителя. Полученное указанным способом вещество может быть использовано далее в виде суспензии в воде или физиологическом растворе в качестве фотосенсибилизатора в ФДТ.The impregnation of porous silicon particles by fullerenes is carried out in a solution of fullerenes in CCl 4 with a concentration of 3 μg of fullerenes per 1 mg of porous silicon particles, followed by evaporation of the solvent. The substance obtained in this way can be used further in the form of a suspension in water or physiological saline as a photosensitizer in PDT.
На чертеже показано изменение численности популяции раковых клеток в количестве 15 мкг (культура НТ-1080 - фибросаркома человека) в зависимости от времени после светового облучения при проведении курса ФДТ in vitro. Кривые 1,2,3 соответствуют изменениям численности трех идентичных популяций раковых клеток, подвергшихся световому облучению в течение 1 часа. Кривая 1 получена для популяции клеток в физиологическом растворе без добавления фотосенсибилизатора, кривая 2 - для популяции с добавлением в качестве фотосенсибилизатора 1 мг порошка пористого кремния, кривая 3 - для популяции с добавлением кремний-фуллеренового нанокомпозита (масса пористого кремния 1 мг, фуллеренов 3 мкг). Из чертежа видно, что в случае отсутствия фотосенсибилизатора численность популяции убывает незначительно за время наблюдения, и это изменение может быть объяснено естественной убылью клеток. В случае присутствия фотосенсибилизатора за время наблюдения уменьшение численности популяции по сравнению с контрольной популяцией (кривая 1) составило ~70% для пористо-кремниевого фотосенсибилизатора и ~80% для кремний-фуллеренового фотосенсибилизатора. Следует отметить, что начальная стадия гибели раковых клеток (~36 часов) ярче выражена для кремний-фуллеренового нанокомпозита в отличие от однокомпонентного пористо-кремниевого фотосенсибилизатора, для которого наблюдается задержка действия на указанном промежутке. Немедленный терапевтический эффект свидетельствует о существенно более высоком темпе генерации синглетного кислорода, обеспечиваемого кремний-фуллереновым нанокомпозитом.The drawing shows a change in the population of cancer cells in an amount of 15 μg (culture NT-1080 - human fibrosarcoma) depending on the time after light irradiation during the course of PDT in vitro. Curves 1,2,3 correspond to changes in the abundance of three identical populations of cancer cells exposed to light for 1 hour. Curve 1 was obtained for a population of cells in physiological saline without the addition of a photosensitizer, curve 2 was obtained for a population with the addition of 1 mg of porous silicon powder as a photosensitizer, curve 3 was obtained for a population with the addition of a silicon-fullerene nanocomposite (mass of porous silicon 1 mg, fullerenes 3 μg ) The drawing shows that in the absence of a photosensitizer, the population decreases slightly during the observation period, and this change can be explained by the natural decrease in cells. In the case of the presence of a photosensitizer during the observation period, the decrease in the population size compared with the control population (curve 1) was ~ 70% for a porous-silicon photosensitizer and ~ 80% for a silicon-fullerene photosensitizer. It should be noted that the initial stage of cancer cell death (~ 36 hours) is more pronounced for a silicon-fullerene nanocomposite, in contrast to a single-component porous-silicon photosensitizer, for which a delay of action is observed over this interval. An immediate therapeutic effect indicates a significantly higher rate of generation of singlet oxygen provided by a silicon-fullerene nanocomposite.
Проведенные эксперименты с вариацией относительного содержания фуллеренов в нанокомпозите от 0,3 до 4% по весу (на 100% массы частиц пористого кремния) показали существенный рост эффективности воздействия при увеличении концентрации фуллеренов.The experiments carried out with a variation in the relative fullerene content in the nanocomposite from 0.3 to 4% by weight (per 100% of the mass of porous silicon particles) showed a significant increase in the efficiency of exposure with increasing fullerene concentration.
Claims (5)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2006137542/15A RU2329061C1 (en) | 2006-10-23 | 2006-10-23 | Nanocomposite photosensitiser for method of photodynamic cell effect |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2006137542/15A RU2329061C1 (en) | 2006-10-23 | 2006-10-23 | Nanocomposite photosensitiser for method of photodynamic cell effect |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2006137542A RU2006137542A (en) | 2008-04-27 |
| RU2329061C1 true RU2329061C1 (en) | 2008-07-20 |
Family
ID=39452815
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2006137542/15A RU2329061C1 (en) | 2006-10-23 | 2006-10-23 | Nanocomposite photosensitiser for method of photodynamic cell effect |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2329061C1 (en) |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2383370C1 (en) * | 2008-09-11 | 2010-03-10 | Федеральное государственное унитарное предприятие "Государственный научный центр "Научно-исследовательский институт органических полупродуктов и красителей" (ФГУП "ГНЦ "НИОПИК") | Method of tumour growth suppression |
| RU2392668C1 (en) * | 2008-12-15 | 2010-06-20 | Федеральное государственное учреждение "Ростовский научно-исследовательский онкологический институт Росмедтехнологий" | Method of antiproliferative and cytotoxic effect induction in tumor cell lines and freshly isolated tumour cell cultures |
| RU2405600C2 (en) * | 2009-02-25 | 2010-12-10 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Саратовский государственный университет им. Н.Г. Чернышевского" | Method of selective destruction of malignant cells by magnetic microcontainers with photodynamic or photothermal dyes |
| RU2413311C1 (en) * | 2009-07-29 | 2011-02-27 | Федеральное государственное учреждение "Ростовский научно-исследовательский онкологический институт Росмедтехнологий" | Method of antiprofilirative action induction in experiment |
| RU2423698C1 (en) * | 2009-11-09 | 2011-07-10 | Учреждение Российской академии наук Институт химической биологии и фундаментальной медицины Сибирского отделения РАН (ИХБФМ СО РАН) | Method of selective recovery of viable cell population from biological fluids |
| RU2459827C2 (en) * | 2010-10-26 | 2012-08-27 | Государственное Научное Учреждение "Институт Физики Имени Б.И. Степанова Национальной Академии Наук Беларуси" | Method of producing hybrid photosensitiser |
| RU2474443C1 (en) * | 2011-11-28 | 2013-02-10 | Борис Николаевич Хлебцов | Thermal sensitiser for laser hyperthermia and method for producing it |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5866316A (en) * | 1996-03-08 | 1999-02-02 | Rotkreuzstiftung Zentrallaboratorium Blutspendedienst Srk | Photodynamic inactivation of enveloped viruses using buckminsterfullerene |
| RU2194532C2 (en) * | 1997-01-10 | 2002-12-20 | Фотокьюр Аса | Photochemotherapeutic compositions |
| WO2003106583A1 (en) * | 2002-06-18 | 2003-12-24 | 財団法人新産業創造研究機構 | Photosensitizer for generating singlet oxygen and method for generating singlet oxygen |
| US20050058713A1 (en) * | 2001-11-01 | 2005-03-17 | Russell David Andrew | Photosensitizer functionalised nanoparticles |
| RU2274480C1 (en) * | 2004-09-30 | 2006-04-20 | Государственный научный центр лазерной медицины Министерства здравоохранения РФ | Method for treating background and precancer uterine cervix disease cases |
-
2006
- 2006-10-23 RU RU2006137542/15A patent/RU2329061C1/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5866316A (en) * | 1996-03-08 | 1999-02-02 | Rotkreuzstiftung Zentrallaboratorium Blutspendedienst Srk | Photodynamic inactivation of enveloped viruses using buckminsterfullerene |
| RU2194532C2 (en) * | 1997-01-10 | 2002-12-20 | Фотокьюр Аса | Photochemotherapeutic compositions |
| US20050058713A1 (en) * | 2001-11-01 | 2005-03-17 | Russell David Andrew | Photosensitizer functionalised nanoparticles |
| WO2003106583A1 (en) * | 2002-06-18 | 2003-12-24 | 財団法人新産業創造研究機構 | Photosensitizer for generating singlet oxygen and method for generating singlet oxygen |
| RU2274480C1 (en) * | 2004-09-30 | 2006-04-20 | Государственный научный центр лазерной медицины Министерства здравоохранения РФ | Method for treating background and precancer uterine cervix disease cases |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| реферат. BOSI S et al. Fullerene Derivatives: an attractive tool for biological applications. Eur J Med Chem, 2003 Nov-Dec; 38(11-12): 913-23. PMID:14642323 [PubMed]. * |
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2383370C1 (en) * | 2008-09-11 | 2010-03-10 | Федеральное государственное унитарное предприятие "Государственный научный центр "Научно-исследовательский институт органических полупродуктов и красителей" (ФГУП "ГНЦ "НИОПИК") | Method of tumour growth suppression |
| RU2392668C1 (en) * | 2008-12-15 | 2010-06-20 | Федеральное государственное учреждение "Ростовский научно-исследовательский онкологический институт Росмедтехнологий" | Method of antiproliferative and cytotoxic effect induction in tumor cell lines and freshly isolated tumour cell cultures |
| RU2405600C2 (en) * | 2009-02-25 | 2010-12-10 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Саратовский государственный университет им. Н.Г. Чернышевского" | Method of selective destruction of malignant cells by magnetic microcontainers with photodynamic or photothermal dyes |
| RU2405600C9 (en) * | 2009-02-25 | 2011-02-10 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Саратовский государственный университет им. Н.Г. Чернышевского" | Method of selective destruction of malignant cells by magnetic microcontainers with photodynamic or photothermal dyes |
| RU2413311C1 (en) * | 2009-07-29 | 2011-02-27 | Федеральное государственное учреждение "Ростовский научно-исследовательский онкологический институт Росмедтехнологий" | Method of antiprofilirative action induction in experiment |
| RU2423698C1 (en) * | 2009-11-09 | 2011-07-10 | Учреждение Российской академии наук Институт химической биологии и фундаментальной медицины Сибирского отделения РАН (ИХБФМ СО РАН) | Method of selective recovery of viable cell population from biological fluids |
| RU2459827C2 (en) * | 2010-10-26 | 2012-08-27 | Государственное Научное Учреждение "Институт Физики Имени Б.И. Степанова Национальной Академии Наук Беларуси" | Method of producing hybrid photosensitiser |
| RU2474443C1 (en) * | 2011-11-28 | 2013-02-10 | Борис Николаевич Хлебцов | Thermal sensitiser for laser hyperthermia and method for producing it |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| RU2006137542A (en) | 2008-04-27 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Cai et al. | Phototherapy in cancer treatment: strategies and challenges | |
| Zheng et al. | The recent progress on metal–organic frameworks for phototherapy | |
| Younis et al. | Inorganic nanomaterials with intrinsic singlet oxygen generation for photodynamic therapy | |
| JP6910388B2 (en) | Plasmonics assisted systems and methods for internal energy activity from external sources | |
| Kim et al. | Multifunctional photonic nanomaterials for diagnostic, therapeutic, and theranostic applications | |
| Li et al. | Lab on upconversion nanoparticles: optical properties and applications engineering via designed nanostructure | |
| Park et al. | Photoluminescent and biodegradable porous silicon nanoparticles for biomedical imaging | |
| Kalluru et al. | Nano-graphene oxide-mediated In vivo fluorescence imaging and bimodal photodynamic and photothermal destruction of tumors | |
| Wang et al. | Mini review of TiO2‐based multifunctional nanocomposites for near‐infrared light–responsive phototherapy | |
| Christensen et al. | Carbon dots as antioxidants and prooxidants | |
| Secret et al. | Two-photon excitation of porphyrin-functionalized porous silicon nanoparticles for photodynamic therapy | |
| Tang et al. | Highly efficient FRET system capable of deep photodynamic therapy established on X-ray excited mesoporous LaF3: Tb scintillating nanoparticles | |
| Sortino | Light-controlled nitric oxide delivering molecular assemblies | |
| US20110238001A1 (en) | Nanoparticle based photodynamic therapy and methods of making and using same | |
| US10646570B2 (en) | Induced photodynamic therapy using nanoparticle scintillators as transducers | |
| CN101489590A (en) | Core-shell nanoparticles for thearapy and imaging purposes | |
| Osminkina et al. | Silicon nanocrystals as photo-and sono-sensitizers for biomedical applications | |
| CN114836216B (en) | A rare earth nanocomposite material capable of improving singlet oxygen generation, its preparation method and its application | |
| Zhao et al. | Gold nanorod-enhanced two-photon excitation fluorescence of conjugated oligomers for two-photon imaging guided photodynamic therapy | |
| Dong et al. | A mini review of nanomaterials on photodynamic therapy | |
| RU2329061C1 (en) | Nanocomposite photosensitiser for method of photodynamic cell effect | |
| Mthethwa et al. | Photoinactivation of Candida albicans and Escherichia coli using aluminium phthalocyanine on gold nanoparticles | |
| Kasif et al. | N, S-codoped carbon dots for antioxidants and their nanovehicle potential as molecular cargoes | |
| Rybkin et al. | Photodynamic activity of a hybrid nanostructure based on a polycationic fullerene derivative and phthalocyanine dye photosens | |
| JP4982208B2 (en) | Photosensitizer composition for use in photodynamic therapy |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20151024 |