ВЛИЯНИЕ КОЛЛОИДНОГО ЗОЛОТА НА ФОТОДИНАМИЧЕСКИЙ ЭФФЕКТ Текст научной статьи по специальности «Математика»

МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ ВОДНЫХ РАСТВОРОВ

ВЛИЯНИЕ КОЛЛОИДНОГО ЗОЛОТА НА ФОТОДИНАМИЧЕСКИЙ ЭФФЕКТ

ЖоринаЛ.В., Змиевской Г.Н.

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Московский государственный технический университет имени Н.Э. Баумана (национальный исследовательский университет)», 105005, Москва, 2ая Бауманская ул., д.5, стр.1

larisa7777@li.ru, zmievskoy@mail.ru

Несмотря на большие успехи в сфере разработки и внедрения новых фотосенсибилизаторов (ФС) для фотодинамической терапии (ФДТ), проблемы увеличения эффективности терапии, уменьшения периода накопления ФС в целевой группе клеток остаются актуальными, поскольку все ныне использующиеся для ФДТ реагенты в той или иной степени токсичны для организма. Актуальной является также проблема снижения побочных воздействий при одновременном уменьшении удельной энергии деструкции, т.е. дозы облучения, приходящейся на единицу массы уничтоженных патологических тканей. В качестве эффективного катализатора могут быть использованы коллоидные растворы золота [1-3], поскольку наночастицы золота способны, подобно ФС, накапливаться в патологических клетках и влиять на фотодинамическое действие, не вступая сами в химические реакции.

В настоящей работе проведены модельные эксперименты по наблюдению фотодинамического эффекта (ФДЭ) на взвеси эритроцитов в присутствии коллоидного золота. Снимались дозовые кривые, полученные измерением коэффициента пропускания жидких образцов in vitro на фотоколориметре. Образцы облучались фотоматричным облучателем, работающем на длине волны 665±10 нм, попадающей в полосу поглощения ФС. В качестве ФС использовался Радахлорин в концентрации согласно инструкции производителя (компании «Рада-Фарма»).

Доза начала ФДЭ in vitro зависит от времени инкубации образца с ФС: чем дольше инкубация, тем меньше доза. Нами обнаружена аналогичная зависимость при инкубации образца одновременно с ФС и коллоидным золотом: доза начала ФДЭ уменьшается с увеличением времени совместной инкубации образца с ФС и коллоидным золотом при одном и том же времени инкубации с ФС.

Исследована также зависимость дозы начала ФДЭ от концентрации коллоидного золота. Обнаружено, что указанная доза уменьшается с ростом процентного содержания коллоидного золота в образце, накопившем ФС. При этом она меньше минимальной дозы начала ФДЭ в отсутствии коллоидного золота.

Показано, что без присутствия ФС коллоидное золото не вызывает ФДЭ ни на длине волны используемого излучения, ни на длине волны собственного поглощения. Коллоидное золото не вызывает токсического эффекта и при темновой инкубации с ним образцов в течение 3 часов.

Таким образом показано, что коллоидный раствор золота является катализатором ФДЭ. Его применение в ФДТ может позволить значительно снизить дозировку ФС при сохранении эффективности разрушения патологии. Вместе с тем пока не ясна причина уменьшения дозы начала ФДЭ при наличии коллоидного золота в образце. Это может быть и изменение свойств липидного бислоя в присутствии коллоидного золота, и модификация выхода синглетного кислорода при ФДЭ, и влияние наночастиц золота на сам водный раствор, в котором находятся клетки... Все версии требуют дальнейших исследований.

[1] P. Garcia Calavia, G. Bruce, L. Perez-Garcia and D. A. Russell, Photosensitiser-gold nanoparticle conjugates for photodynamic therapy of cancer, Photochem. Photobiol. Sci., 17, pp.1534-1552, (2018).

[2] K. Bromma and D. B. Chithrani, Advances in gold nanoparticle-based combined cancer therapy, Nanomaterials (Basel), 10, pp.1671, (2020).

[3] Л.А. Дыкман и Н.Г. Хлебцов, Золотые наночастицы в биологии и медицине: достижения последних лет и перспективы, Acta Naturae, 3, №2(9), стр. 36-59, (2011).