Участники:
Сколтех: Руководитель - Проф. Дмитрий Горин
Команда проекта: к.ф.-м.н. Сергей Герман, Юлияна Цветинович, Екатерина Моисеева, Максим Мокроусов, Игорь Сергеев
ИТМО: Руководитель - Проф. Анна Орлова
Команда проекта: к.ф.-м.н. Виктор Захаров, Илья Вовк, Антонина Дададжанова, Максим Ридер, Екатерина Смирнова, Константин Баранов, Татьяна Осколкова
МФТИ: Руководитель - к.ф.-м.н. Сергей Новиков
Команда проекта: Илья Завидовский, Михаил Татмышевский
Проект направлен на создание малоинвазивной технологии терапии злокачественных новообразований на основе последних достижений фотоники, материаловедения наноструктурированных материлов и биофизки. Проблема прецензионного сфокусированного деструктивного воздействия на твердые опухоли особенно остро стоит в случае малоинвазивной терапии злокачественных новообразований мозга. Один из подходов решения указанной связан с созданием локальных распределенных источников фотовозбуждения в результате кавитационных эффектов, инициируемых ультразвуковым излучением. Наличие таких источников, энергии которых достаточно для активации фотосенсибилизаторов активных форм кислорода (АФК) внутри опухоли, позволит использовать все преимущества традиционной фотодинамической терапии (ФДТ) (малоинвазивность, высокую специфичность в отношении опухолевой ткани и низкую токсичность в отношении здоровых тканей, высокую эффективность), преодолев один из ее ключевых недостатков - малую глубину проникновения электромагнитного излучения оптического диапазона в биологические ткани. Наличие высокотехнологичного клинического оборудования, позволяющего проводить гипертермию патологической ткани сфокусированным ультразвуком под МРТ/УЗ контролем, делает идею разработки аналога ФДТ, в котором возникновение локальных источников возбуждения инициируется УЗ воздействием, особенно привлекательной и актуальной. Реализация данной идеи может быть успешно выполнена с применением последних разработок в области материаловедения наноструктур, которые позволяют создавать мультифункциональные композиты, совмещающие фотосенсибилизаторы АФК, наночастицы оксидов железа для МРТ визуализации и векторы для таргетной доставки. В рамках предлагаемого проекта предлагается: 1) разработать МРТ контрастирующие наноструктурированные композиты, демонстрирующие эффективную генерацию активных форм кислорода при воздействии электромагнитного излучения и сфокусированного ультразвука; 2) провести теоретическое и экспериментальное исследование возникновения локальных источников фотовозбуждения под действием УЗ заданной частоты и интенсивности, а также эффективности их использования для активации молекулярных и наноструктурированных фотосенсибилизаторов АФК в составе наноструктурированных композитов; 3) выполнить исследование эффективности функционирования композитов in vitro, ex vivo и in vivo.