Наночастицы на основе донорно-акцепторных сопряженных олигомеров и полимеров для биофотоники

Название НИОКТР	Наночастицы на основе донорно-акцепторных сопряженных олигомеров и полимеров для биофотоники
Аннотация	Одним из методов биофотоники, применяющимся в медицине, является фотоиндуцированная терапия (ФТ), включающая фотодинамическую терапию (ФДТ) и фототермическую терапию (ФТТ). В отличие от традиционных методов лечения онкологии, ФТ имеет ряд преимуществ: таргетное воздействие на опухоль с минимальной системной токсичностью и высокой контролируемостью за счет регулирования световой дозы и выбора области воздействия; снижает риск развития лекарственной устойчивости и уменьшает вероятность развития метастаз за счет развития иммунного ответа к опухолевым антигенам. Разработка методов ФДТ и ФТТ является важным сдвигом в биомедицине в сторону малоинвазивных и высокоспецифичных методов лечения, что соответствует целям прецизионной персонализированной медицины. Лимитирующим фактором по использованию ФТ в клинике является низкий уровень проникновения света видимого диапазона спектра в биоткань. Решением данной проблемы может стать использование фотоактивных соединений, способных к возбуждению светом в красном и ближнем инфракрасном диапазоне спектра, соответствующим т.н. «окнам прозрачности биоткани», что позволяет проводить ФТ на порядок большей глубине. Несмотря на то, что традиционные фотосенсибилизаторы первых поколений широко используются и исследуются в фотодинамической терапии, они обладают рядом недостатков: эффективное поглощение света лишь в видимой области спектра; высокая темновая цитотоксичность и низкая фотостабильность; требуют использования дополнительных подходов для включения в средства доставки. Донорно-акцепторные (Д-А) соединения на основе сопряженных олигомеров и полимеров за счет использования сильных электронодонорных и электроноакцепторных фрагментов в одной сопряженной структуре и возникающего вследствие этого внутримолекулярного переноса энергии могут обладать поглощением и излучением света в красном и ближнем инфракрасном (БИК) спектральных диапазонах. В то же время амфифильность, присущая полярным Д-А соединениям, позволяет получать методом наноосаждения их стабильные наночастицы (НЧ) в воде с наиболее привлекательным для биомедицины средним размером (50–200 нм). В последние годы в этой области наблюдается высокая активность, но при этом исследований, посвященных разработке Д-А соединений с поглощением света в красном и БИК диапазонах крайне мало. Работа в этом направлении основана на методе проб и ошибок, нет понимания какие варианты молекулярного дизайна Д-А соединений предпочтительней для выполнения всех функций в биомедицине (поглощение света в красной и БИК областях спектра в комбинации с возможностью образования стабильных НЧ в водных фазах, низкой темновой цитотоксичностью, фотостабильностью, высокой эффективностью в генерации активных форм кислорода и фототермическом преобразовании. В проекте основной фокус работ будет направлен на разработку и исследование сопряжённых Д-А олигомеров и полимеров, обладающих поглощением света в красном и БИК диапазонах и способных к образованию водных дисперсий НЧ как в чистом виде, так и в составе амфифильных полимерных матриц. Будет проведено исследование свойств полученного ряда Д-А соединений и водных дисперсий НЧ на их основе. Исследование биологической активности НЧ будет проведено на трех уровнях: 1) монослойная культура клеток in vitro; 2) опухолевые сфероиды, представляющие собой трехмерную модель, позволяющую воспроизводить основные структурные характеристики опухолей in vitro; 3) мышиные модели опухолей in vivo. Будет изучена возможность прижизненной флуоресцентной визуализации НЧ в организме малых животных. Биологическая активность будет оценена и в модельных бактериальных культурах для исследования потенциала НЧ при подавлении роста патогенных микроорганизмов. Результаты проекта позволят всесторонне оценить потенциал разработанных НЧ для ФТ и in vivo биовизуализации, а также показать их преимущества перед известными фотосенсибилизаторами и визуализирующими агентами.
Доступ к ОКОГУ исполнителя	False
Количество связанных РИД	0
Количество завершенных ИКРБС	0
Сумма бюджета	21000.0
Дата начала	2025-05-29
Дата окончания	2027-12-31
Номер контракта	25-13-00422
Дата контракта	2025-05-29
Количество отчетов	3
УДК	678.6/.7 544.23.057 544.25.057
Количество просмотров	8
Руководитель работы	Лупоносов Юрий Николаевич
Руководитель организации	Пономаренко Сергей Анатольевич
Исполнитель	ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ НАУКИ ИНСТИТУТ СИНТЕТИЧЕСКИХ ПОЛИМЕРНЫХ МАТЕРИАЛОВ ИМ. Н.С. ЕНИКОЛОПОВА РОССИЙСКОЙ АКАДЕМИИ НАУК
Заказчик	Российский научный фонд
Федеральная программа	Отсутствует
Госпрограмма	—
Основание НИОКТР	Грант
Последний статус	2025-09-03 09:55:05 UTC, 2025-09-03 09:55:05 UTC
ОКПД	Услуги, связанные с научными исследованиями и экспериментальными разработками в области химических наук
Отраслевой сегмент	—
Минздрав	—
Межгосударственная целевая программа	—
Ключевые слова	ОРГАНИЧЕСКИЙ СИНТЕЗ; ОПТИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА; СОПРЯЖЕННЫЕ ОЛИГОМЕРЫ; ФОТОЦИТОТОКСИЧНОСТЬ; ФОТОДИНАМИЧЕСКАЯ АКТИВНОСТЬ; ОРГАНИЧЕСКИЙ ПОЛУПРОВОДНИК; ВОДНЫЕ ДИСПЕРСИИ НАНОЧАСТИЦ; ОРГАНИЧЕСКИЕ КРАСИТЕЛИ; ДОНОРНО-АКЦЕПТОРНЫЕ МОЛЕКУЛЫ; ПОЛИМЕРНЫЙ СИНТЕЗ
Соисполнители	—
Типы НИОКТР	Фундаментальное исследование; Поисковое (ориентированные фундаментальные) исследование
Приоритетные направления	—
Критические технологии	—
Рубрикатор	31.21.27 - Гетероциклические соединения; 31.25.19 - Синтез высокомолекулярных соединений. Физико-химические основы синтеза высокомолекулярных соединений; 31.25.15 - Структура и свойства природных и синтетических высокомолекулярных соединений
OECD	—
OESR	Материаловедение; Полимеры
Приоритеты научно-технического развития	в) переход к персонализированной, предиктивной и профилактической медицине, высокотехнологичному здравоохранению и технологиям здоровьесбережения, в том числе за счет рационального применения лекарственных препаратов (прежде всего антибактериальных) и использования генетических данных и технологий;
Регистрационные номера	—