Молодежная лаборатория биофотоники и наноинженерии (далее – Лаборатория) создана в Московском педагогическом государственном университете в 2022 году.
В целях стратегического развития Лабораторией организовано сотрудничество с федеральным государственным бюджетным научным учреждением «РНЦХ им. акад. Б.В. Петровского». Взаимодействие со специалистами РНЦХ, в том числе практикующими врачами, не только усиливает научно-методическую составляющую деятельности Лаборатории, но и дает мощный стимул молодым исследователям к решению фундаментальных и прикладных биомедицинских задач. Первостепенной тематикой для совместных работ является разработка технологии стерилизации плазмы крови с использованием антимикробной фотодинамической терапии (ФДТ).
В 2022 году в ходе проведенных исследований Лабораторией были получены следующие результаты:
- Наработаны наночастицы обладающие антистоксовой люминесценцией со структурой ядро/оболочка NaYF4:M (М=Yb3+:Er3+/Tm3+)/NaYF4. Для создания нанокомплекса с фотодинамическими свойствами были синтезированы наноконструкции на основе апконвертирующих наночастиц и производных хлорина p6. Эти соединения в составе наноконструкции могут выступать в качестве фотосенсибилизатора активируемого светом ближнего ИК диапазона спектра. Мы ожидаем, что нанокомплекс в дальнейшем может быть использован для решения различных задач лазерной биомедицины.
- Разработан подход к модификации поверхности АН гиалуроновой кислотой, содержащей винильные звенья, который включает гидрофилизацию, адсорбцию радикального инициатора (азо-бис-изобутиронитрила или пероксида бензоила) и радикальную реакцию сшивки при температуре 60оС. Исследование коллоидно-химических свойств полученных образцов показало, что эффективное формирование покрытия из гиалуроновой кислоты происходит при использовании инициатора азо-бис-изобутиронитрила. Показано, что оптимальной концентрацией данного инициатора является 2,5% мас. в расчете на ГК-ГМА, при которой получены коллоидно-стабильные дисперсии АН с размером ~200 нм, характеризующиеся низкой адсорбцией белков плазмы крови и низкой цитотоксичностью, что позволяет их рассматривать, как перспективные биореагенты для in vivo приложений.
- Продемонстрирована возможность визуализации наночастиц из-под слоя биоткани и проведены предварительные эксперименты по визуализации наночастиц в организме лабораторных животных. Было показано, что сочетание уникальных оптических характеристик АН позволяет с высокой чувствительностью детектировать маркированные ткани животного. Наночастицы NaYF4:Yb3+Tm3+, обладающие фотолюминесценцией в ближней инфракрасной области спектра, в сравнении с обычными флюорофорами обеспечивают высокий контраст получаемых изображений, а отсутствие фотовыцветания люминесцентных биореагентов позволяет регистрировать протекающие в живой системе процессы в течение длительного времени.
- Разработана экспериментальная установка для ИК-индуцированной полимеризации фотокомпозиций, состоящих из метакрилированного желатина, не модифицированных АН и гидрофильного фотоинициатора. Из фотокомпозиций были получены сшитые гидрогели, обладающие высоким модулем Юнга (до 1 МПа) и слабо меняющие свою форму в воде.
В 2022 году сотрудниками Лаборатории опубликована статья в рецензируемом научном издании, еще одна научная работа подготовлена и направлена в печать.
