Folyamatok Laboratórium fényérzékenység
Head - Prof. Professzor Kuzmin Vladimir Aleksandrovich
Az alapvető irányok laboratóriumi kutatások
- Fotokémia színezékek és rokon szerves vegyületek (ftalocianin, bistsianinovye, porfirin színezékek)
- Szerves Photochemistry and fotofizikai a heterociklusos vegyületek (dihidrokinolin, furodigidrohinoliny, geteroarenovye azo-, foszfónium-, jodónium ilidek)
- energia transzfer, elektrontranszfer, proton és hidrogén atom fotokémiában
- Kinetikája elemi Photoprocesses járó rövid életű közbenső flash fotolízis
- Photonics komplexek színezékek, fotoszenzibilizáló a Biomacromolecules (fehérjék, nukleinsavak)
- Mechanizmusok fotoszenzibilizált folyamatok és a fejlesztés egy új generációs fényérzékenyítő fotodinámiás az onkológia és érzékenyítő
A PUVA bőrgyógyászatban. - Vizsgálata a mechanizmusok redox és fotokémiai folyamatok fejlesztésére környezetbarát technológiák
A fő iránya a laboratóriumi vizsgálatok fotoszenzibilizálódást folyamatok - tanulmány a mechanizmusát és kinetikáját az ultragyors elemi fotokémiai folyamatok molekulák vesznek részt a színezékek és rokon vegyületek. A módszer a fotolízis tanulmányozták a mechanizmusát és kinetikáját elemi lépések fotoszenzibilizált elektron transzfer reakciók, hidrogénatom, és a proton erőátvitel a gerjesztett állapotainak színezékek és rokon szerves molekulák alatt homogén és szerkezetileg szervezett rendszerek, valamint a megrendelt média a határfelületen. Nyert spektrális és kinetikai jellemzői a közbenső rövid életű intermedierek (gerjesztett szingulett és triplett állapotok, exciplexes gyökök és a radikális pár, ion-gyökök photoisomer) bevonásával színezékek (cianin, bistsianinovye, merocianin, porfirin). Az alapvető törvényei fotokémiai eljárások, amelyek komplexeket a színezékek és Biomacromolecules (fehérjék, nukleinsavak). Fejlesztettek fluoreszcens módszereket mértékének meghatározására extracelluláris DNS-t és annak fragmentáció a humán szérumban a meghatározása az alapvető biokémiai indikátoraival apoptózis és nekrózis ellenőrzés a klinikai diagnózisa patológiai folyamatokat a szervezetben. Tanulmány a komplexképzés a porfirinek, klorinok, cianinok, elnyeli a vörös és a közeli infravörös tartományban a spektrum, a albumin molekulák fontos mechanizmusának megértéséhez a fotoszenzibilizált folyamatok fordulnak elő a rákos sejtekben a fotodinamikus terápiában, valamint, hogy új és hatékony fényérzékenyítő fotodinamikus terápiában.
A laboratóriumi vizsgálatok spektrális-kinetikai jellemzői nanorészecskék alapuló önszerveződő J-aggregátumok polimetin színezékek és komplexeik, ami fontos, hogy ellenőrizzék a tulajdonságait nanorészecskék. A mechanizmus supertusheniya fluoreszcencia folyamatok hatása alatt az arany nanorészecskék szervezett járó rendszerek nukleinsavmolekulák és szerves színezékek. A vizsgálatok a mechanizmus folyamatainak kölcsönhatását kvantum pontok szervezett molekuláris rendszerek képződött komplexek festékek Biomacromolecules.
Alapján a tanulmány a kinetikája és mechanizmusa aktív rövid életű reakció közbenső keletkező fotokémiai reakciók dihidrokinolinok különböző oldószerekben fedezték fel korábban ismeretlen dihidrokinolinok fotoindukált reakció-oldószer mellett a kettős kötés, amely akkor következik be protikus oldószerekben. Alapítva fontos szerepét a karbokationoknak a reakciókban és a oldószer hatását a mechanizmus fotó folyamatot. Az eredmények azt mutatják, hogy az elsődleges fotokémiai folyamat során fotolízis dihidrokinolinok protikus oldószerekben az átadása egy protont az oldószer elernyedt gerjesztett állapotban dihidrokinolin előforduló femtoszekundumos időtartományban. Set reakció foto-triplett állapot furodigidrohinolina a timin, amely megnyitja a lehetőségét egy új generációs szenzibilizátorok a PUVA-kezelés a különböző autoimmun betegségek.
Vizsgálata mechanizmusok fotokémiai folyamatok előforduló természetes vizek és modell rendszerekben az UV sugárzás hatására hagyjuk javasol és hajt végre gyakorlatilag UV technológia tisztítás és fertőtlenítés természetes és szennyvizek.
Nekipelova Tatyana Dmitrievna, D.Sc.
Kuzmin Mihail Georgievich, D.Sc.
Shapiro Boris Isaakovich, D.Sc.
Shtil Aleksandr Albertovich MD
Lihvantseva Vera Gennadevna, MD
Strain Elena V. Prof.
Kuzmin Vladimir Aleksandrovich Prof.
Golovina Galina Vladimirovna Ph.D.
Klimovich Olga Nikolaevna Ph.D.
Shvydkiy Vjacseszlav Olegovich Ph.D.
Pogonin Vladimir Ivanovich Ph.D.
Radchenko Aleksandra Shamievna Ph.D.
Kostyukov Aleksey Aleksandrovich
Morozov Vlagyimir Nyikolajevics
Shibaeva Anna Valerevna
Tyapina Olga Anatolevna
Raff Polina Alekszandrovna
Magyar folyóiratok (5 cikk)
Száma támogatási megállapodás: 14.613.21.0042
Tárgy: „Biskarbotsianiny egy új osztályát rákellenes fotoszenzitív: fotokémiai tulajdonságai és mechanizmusok tumor sejthalál”
Fókusz: Az energiahatékonyság, az energiahatékonyság, a nukleáris energia; Szállítás és űrrendszereket; Az élettudományok; Ipari nanorendszerekben; Ésszerű felhasználása a természeti erőforrások; Információs és telekommunikációs rendszerek
Kritikus technológia: Orvosbiológiai és állatorvosi technológiák
Alkotó: szövetségi állam Intézet Tudományos Intézet Biokémiai Fizika. NM Emanuel a Magyar Tudományos Akadémia
Külföldi partner: Laboratóriumi fotobiofiziki Fizika Tanszék Bölcsészettudományi Kar, Tudományos és Irodalom, a University of Sao Paulo (USP) a Ribeyron Preto, Brazília
Kulcsszavak: Oncology, biskarbotsianin, fotokémiai, fotodinámiás, sejthalál
A bevezetett új rákterápia osztályba tartozó vegyületek - dimer karbotsianinov konjugált kromofór csoportok jellemző a magas fluoreszcencia kvantumhasznosítási, hosszú hullámhosszú maximális abszorbanciát és alacsony hidrofobicitás összefüggő nemkívánatos toxicitás.
Fontosabb eredmények a 2. fázis a projekt: a tanulmány a fotokémiai jellemzőit új biskarbotsianinov és tanulmányozzák a citotoxikus hatásmechanizmusa fotoaktiválható biskarbotsianinov tumorsejteken in vitro.
Ennek során a tervezett munka a színpadon a megállapodás 2. az alábbi tevékenységek valósultak meg:
- Vizsgált fotoindukált reakciók komplexek biskarbotsianinov: kinetikája képződésének és bomlásának szingulett és triplett állapotok, reakciók szabad gyökökkel járó.
- Egy program a kutatási és kísérleti eljárások a kísérleti minták biskarbotsianinov módszerek Fizikai Kémia és Fotokémia (meghatározzuk az időben a triplett, a formáció és megsemmisítése intermedierek fotokémiai folyamatok biskarbotsianinov komplexeket albumin).
- Szerzett kísérleti modellje vezetője alkalmazható vegyületek biológiai kutatásban.
- Megvizsgáltuk a sejten belüli vezető biskarbotsianina.
- A mechanizmus a fénnyel indukált sejthalál hatása alatt biskarbotsianinov a modell folytonos vonalak adenokarcinóma rák és melanoma.
- A kutatási programot és módszerek A vizsgálatok a kísérleti minták biskarbotsianinov módszerek sejtbiológiai.
- Végzett kutatások vizsgálatokat a kísérleti minták biskarbotsianinov módszerek sejtbiológiai.
- Szervezett program preklinikai vegyületek vezetője.
- Összefoglalva az eredményeket PNI.
- A koncepció alkalmazása biskarbotsianinov fotoszenzibilizálószerként.
Rovására a külföldi partner a projekt a University of Sao Paulo (város Ribeyron Preto, Brazília), az alábbi tevékenységek valósultak meg:
- A fejlett laboratóriumi technika meghatározására fototranszformáció biskarbotsianinov függően a pH és az ionerősség az oldat.
- A fejlett laboratóriumi meghatározására szolgáló módszert a függőség fototranszformáció biskarbotsianinov komplexeket Biomacromolecules a pH és az ionerősség az oldat.
- Az eredmények a PNI. Kidolgozta a alkalmazó biskarbotsianinov fotoszenzibilizálószerként.
Hogy kiválasszuk a legígéretesebb vegyületek a gyakorlati használat vezetője csoport BCC: 2,6-bisz (3,7-di-N-metil-benzo [1,2-d: 4,3-d „] bistiazol -) - [ N-metil-3,3'-dimetil-indokarbotsianina] perklorát - BKC 324, által végrehajtott működési ideje preparatív mennyiségben, amely elegendő a kutatás spektrofluorimetriás tesztek és sejttenyészet-módszerek.
A dinamika BKTS324 felhalmozódása a tumorsejtek által a különböző típusú, aminek következtében ezen anyag bizonyította képes felhalmozni a tumorokban 10-15-szer gyorsabb, mint a meglévő gyűrűs tetrapirrol fényérzékenyítő alkalmazott PDT (a porfirinek és ftalocianinok bakterohlorinov). Ugyanakkor megállapította, hogy néhány óra után BKTS324 felhalmozódást a daganat sejtek által kezdeményezett visszaszállítás a festék kerül a környezetbe. Ez a jelenség, korábban nem az irodalomban leírt, kedvező hatással van a szelektivitását PDT otnoshneii tumorsejtek, azonban megköveteli a fejlesztés pontosabb iránymutatások betartását a végrehajtási idő PDT eljárás, mint az szokásos jelenleg képest a FS sorozat porfirinek bakterohlorinov és ftalocianin .
Intracelluláris BKTS324 tanulmányozta a biológiai eloszlás tumorsejtekben mutatja tropizmusával rekeszek alacsony pH-jú: mezhmembrannnomu teret lizoszómák és mitokondriumok. Az a tény, tropizmusának BKTS324 a mag körüli régióban a citoplazmában.
Módszerek tanulmányozása gyors fotokémiai folyamatok BKTS324 komplexeket albumin és DNS jelezte, hogy a fő szerepet a fényképet által indukált citotoxicitással CSD nem játszik generáció egy triplett gerjesztett állapothoz oxigén eredő intersystem átkelés, azt hitték mostanáig, és a közvetlen generációs szuperoxid-anion gyök miatt elektrontranszfer festék molekula színezéket O2 ezt követő töltés kompenzáció miatt az aromás struktúrák biopolimerek (fehérjék és DNS). A kapott adatok fotokémiai kísérletek megerősítették kísérletekben sejtvonalakkal in vitro. c fluoreszcencia érzékelő szuperoxid-anion gyök MitoSOX Red kimutatták, hogy a besugárzás adenokarcinóma sejtek HCT116, betöltve WSC 324, vezet gyors felhalmozódását a citoplazmában szuperkritikus koncentrációjú O2 • -.
Tekintettel a hosszú élettartam • O2 - O2 képest • Ez a mechanizmus fototoxicitásnak CSD 324 független térbeli lokalizáció a festék a tumorsejt. Így lehetővé válik, hogy hatékonyan használják a gyakorlási lehetőségek kovlentnye CSD 324 polimer hordozók hatástalanok esetében más típusú FS és nem is használták a klinikán jelenléte ellenére számos publikáció a témában.
Abból a célból, módszereinek átalakítása használja BKTS324 PDT-ben és számszerűsítése színezék hozzájárulást lokalizált különböző intracelluláris területeken fotoindukált daganatsejtek pusztulásának kifejlesztett laboratóriumi mérési eljárása az élettartama a triplett állapot a komplexek biskarbotsianinov a vérfehérjék (albumin, alfa-fetoprotein), mint a pH függvényében . A fejlett laboratóriumi technikák mérésére fluoreszcencia élettartam, egy komplex biskarbotsianinovyh színezékek és proteinek alapuló közvetlen mérése kinetikájának bomlási szingulett gerjesztett állapot által egy-foton számlálás.
Részeként PNIER első mutatja, nagy ígéretet fotoszenzibilizálószerként biskarbotsianinovyh színezékek két pozitív töltésű heterociklusok csatlakozik egy flexibilis linkeren polimetin. Ellentétben PS egy merev gyűrű szerkezetet (tetrapirrolok és ftalocianinok), WSC elhanyagolható fotokémiai aktivitás vizes oldatok komplexek biopolimerekkel. Azonban a kötődés a hordozó fehérjék miatt fixálás és polimetin linker dimerek CSD repedés képződik a vizes oldatban, hozza a kvantumhasznosítási triplett állapot 100%. Így, a megfelelő választás a hordozó proteinek CSD biztosítanak lényegesen nagyobb szelektivitást fotoindukált fototoxikus hatását célsejteken, mint a meglévő fényérzékenyítők.
0,5-0,8 mM) és nagy kötési állandók vele WSC 324 (10 5 M-1).
A kapott eredmények teljes mértékben megfelelnek a követelményeknek a projekt megvalósítása. Hogy kiválasszuk a legígéretesebb vegyületek a gyakorlati használat vezetője csoport BCC: 2,6-bisz (3,7-di-N-metil-benzo [1,2-d: 4,3-d „] bistiazol -) - [ N-metil-3,3'-dimetil-indokarbotsianina] perklorát - BKC 324, által végrehajtott működési ideje preparatív mennyiségben, amely elegendő a kutatás spektrofluorimetriás tesztek és sejttenyészet-módszerek. A dinamika BKTS324 felhalmozódása a tumorsejtek által a különböző típusú, aminek következtében ezen anyag bizonyította képes felhalmozni a tumorokban 10-15-szer gyorsabb, mint a meglévő gyűrűs tetrapirrol fényérzékenyítő alkalmazott PDT (a porfirinek és ftalocianinok bakterohlorinov).
- Jogvédelemben eredménye a szellemi tevékenység (RIA), amelyet az alkalmazása keretében a tudományos kutatás és a kísérleti fejlesztés.
- Cél és alkalmazási terület a projekt eredményeit
Az eredményeket fel lehet használni, hogy innovatív termékeket - új és hatékony fotoszenzibilizálókkal alapú biskhromofornyh kapcsolatokat.
Az eredmények terén alkalmazandó gyakorlati gyógyszert. Vizsgálati anyag potenciális rendkívül hatékony szerek, nem-invazív és minimálisan invazív tumorok fotodinamikus terápiájában különböző eredetű, és szintén használható a bőrgyógyászatban gyakorlatban, és antibakteriális hatása.
Fejlesztési fényérzékenyítő alapú biskhromofornyh kabotsianinovyh színezékek lesz jelentős hatással a haladás az új fényérzékenyítő fotodinámiás az onkológiában. Használata konjugált kromofor a kémiai szerkezet megnyitja a lehetőségét egy termikusan stabilabb vegyületek és másrészt vezet drámai növekedése a kvantum hozammal intersystem átkelés a triplett állapot, amely kulcsszerepet játszik a fényérzékenység a fotokémiai a tumorsejtek pusztítása. A kapott eredmények ramkahmezhdunarodnogo együttműködés jelentős hatással a fejlesztés területén fotonika kutatás biskhromofornyh színezékek. A jelen két konjugált kromofor a molekulában biskarbotsianinovyh színezékek vezet fontos hatása - eltolódást a abszorpciós spektrumát a fotoszenzitív a vörös tartományban a spektrum és legfeljebb a közeli infravörös tartományban, ami nyit egy egyedülálló lehetőség, hogy mélyebb behatolását sugárzás a tumorszövetben.
- Az végrehajtásának hatásait a projekt eredményeinek
A projekt eredményei a ramkahmezhdunarodnogo együttműködés vezet az új fotoszenzibilizálókkal alapú biskarbotsianinovyh festékek fotodinamikus terápia alkalmazása a gyógyászatban.
- Formáját és összegét a kereskedelmi a projekt eredményeit
Lehetséges formája kereskedelmi a kapott eredmények a projekt felállítása lehet a fényérzékenyítő a biskarbotsianinovyh festékek. Kereskedelmi forgalomba ezek az eredmények elérhetők lesznek két módon: létre kereskedelmi termék - egy terápiás szer fotodinamikus terápiában, valamint a fejlesztés és végrehajtása optimalizált eljárásoknál betegségek terápiájára.
Az eredmények alapján a szellemi aktivitás lehetséges, hogy új képletek gyógyászati készítmény fotodinamikus terápiára alapuló biskarbotsianinov és végrehajtása a kereskedelmi termelés a gyógyszer. A fejlett anyag és szolgáltatásokat nyújt a high-tech orvosi ellátás magas kereskedelmi potenciállal. 1% -át a lakosság fogékony a nem-melanoma tumor megbetegedések a bőr. PDT lehetővé teszi számukra, hogy a kezelés nem-stacionárius körülmények között egy kompakt készülék személyes használatra.