CC BY
4А „ SSSE5SSS 24-26 октября 2023 г.
^ А -ПРОХОРОвОСИЕ НЕДЕЛИ-
Использование диэлектрических наночастиц, легированных ионами Yb3+, для лечения новообразований бесконтактным воздействием лазерного излучения ближнего ИК диапазона (эксперименты in vivo)
Хрущалина С.А., Юрлов И.А., Шляпкина В.И., Агеев В.П.
Национальный исследовательский
Мордовский государственный университет им. Н.П. Огарёва, Саранск
Е-mail: anabel-2005@yandex. ru
DOI: 10.24412/cl-35673-2023-1-197-198
Возбуждение интенсивным лазерным излучением диэлектрических наночастиц, допированных высокими концентрациями редкоземельных (РЗ) ионов, может приводить не только к возникновению люминесценции данных ионов, но и к широкополосному «белому» излучению [1-3]. Поскольку данное излучение является следствием нагрева частиц до высоких температур, подобные частицы могут быть использованы для усиления теплового эффекта при бесконтактном воздействии лазерным излучением на биологическую ткань. Проведенные нами эксперименты in vivo (на крысах) подтвердили это предположение [3]. Позднее [4] в ходе сравнительных экспериментов in vivo для различных РЗ ионов (Ho3+, Tm3+, Yb3+, Er3+) и излучения с различными длинами волн (457, 532, 980, 1550, 1940 нм) было выявлено, что эффект наиболее выражен для иттербий содержащих частиц на основе диоксида циркония и излучения с длиной волны 980 нм.
В настоящей работе исследовалась возможность использования указанных Yb-содержащих частиц при их возбуждении лазерным излучения с длиной волны 980 нм для лечения подкожных новообразований двух типов. Была исследована цитотоксичность частиц ZrÜ2-30 мол.%Yb2Oз. Были проведены две серии экспериментов in vivo (на мышах линии BALB/c) с использованием двух опухолевых штаммов (меланомы В16 и карциномы легкого). Для каждой серии животных делили на четыре группы. Контрольная группа не получала лечения, второй группе внутрь опухоли вводилась суспензия частиц. Животным третьей группы на кожу, покрывающую опухолевый узел, наносилась густая суспензия частиц в дистиллированной воде. Животным второй и третьей группы
_ . ÄSSBSSSSSS ФИЗИКА БИОТОГИЧЕСКИХ И МЕДИЦИНСКИХ ПРИЛОЖЕНИЙ
-ПРОХОРОвОСИЕ НЕДЕЛИ-
осуществляли двукратное воздействие на опухолевый узел и прилежащие участки лазерным излучением с длиной волны 980 нм и мощностью 1 Вт с интервалом 48 часов. Последняя группа получала воздействие на опухоль лазерным излучением с длиной волны 980 нм (позитивный контроль). В ходе ежедневных наблюдений за животными фиксировались число летальных случаев и размеры опухоли. Процент торможения роста опухоли рассчитывался спустя 3 и 13 дней после окончания терапии. На основании полученных данных сделаны выводы о влиянии использования иттербий-содержащих частиц на основе диоксида циркония на перечисленные параметры. В частности, выявлено, что применение данных наночастиц совместно с лазерным излучением ближней ИК-области спектра (на кожное или внутриопухолевое расположение) оказывает противоопухолевое действие в отношении рака меланомы В16. При этом более эффективный терапевтический эффект достигается при внутриопухолевом введении.
Авторы выражают благодарность д.ф.-м.н. Рябочкиной П.А. и д.м.н. Куликову О.А. за помощь в проведении экспериментов и обсуждение результатов. Исследование выполнено за счет гранта Российского научного фонда № 23-72-01099, https://rscf.ru/project/23-72-01099/
1. Ryabochkina P.A., Khrushchalina S.A., Yurlov I.A. et al. RSC Adv. 2020. 10. 26288-26297.
2. Tabanli S., Cinkay Yilmaz H., Bilir G. et al. ECS J. Solid State Sci. Technol. 2018. 7. R3199-R3210.
3. Ryabochkina P.A., Khrushchalina S.A., Belyaev A.N. et al. Quant. El. 2021.51.1038-1043.
4. Khrushchalina S.A., Yurlov I.A., Ryabochkina P.A. et al. 2022 International Conference Laser Optics (ICLO), Saint Petersburg, Russian Federation, 2022, p. 1-1.
