03.11.2020
В формате видеоконференции прошло 176-ое заседание семинара «Ленгмюровские пленки, молекулярные ансамбли и функциональные материалы». Е.В. Хайдуков (Институт фотонных технологий ФНИЦ «Кристаллография и фотоника» РАН) выступил с докладом «Применение нанокристаллов, обладающих антистоксовой фотолюминесценцией, для решения некоторых задач биологии и медицины».
Целью доклада являлось представление междисциплинарного комплексного подхода к использованию явления апконверсии в биомедицине. В докладе были рассмотрены: результаты исследования фотофизических процессов в апконвертирующих наноматериалах, особенности их роста, создание биосовместимых оболочек на поверхности наночастиц, разработка тераностических наноконструкций, развитие методов биовизулизации, фотодинамическая и фототермическая терапия опухолевых тканей, а также применения нанокристаллов в задачах регенеративной медицины. Было обращено внимание на перспективы развития технологии получения апконвертирующих наноматериалов для перехода во второе «окно» прозрачности биоткани (1000-1500 нм). Также были рассмотрены новые подходы к усложнению иерархии создаваемых наночастиц для расширения арсенала методов наноинженерии в биотехнологии и противомикробной фотодинамической терапии для решения проблемы антибиотикорезистентности микроорганизмов.
Уже сегодня наноинженерия позволяет программируемым образом создавать специальные фотолюминесцентные наноматериалы. Среди широчайшего класса разработанных материалов особое место занимают неорганические нанокристаллы, легированные ионами лантаноидов. «Инвертированная» люминесценция (антистоксовая), возникающая в процессе апконверсии в таких нанокристаллах, не характерна для «живой» природы, где обычно свет с большей энергией преобразовывается в фотоны с меньшей энергией. Поэтому физическое явление апконверсии, где фотоны ближнего инфракрасного диапазона спектра преобразовываются в видимые и даже ультрафиолетовые кванты света, открыло уникальные возможности перед исследователями в области биотехнологии и медицины.