Принцип действия фотодинамической терапии
Современная медицина активно использует фотодинамическую терапию (ФДТ) — инновационный метод, при котором свет активирует специальные вещества-фотосенсибилизаторы. Эти соединения генерируют активные формы кислорода, эффективно уничтожающие раковые клетки. Технология уже доказала свою эффективность в борьбе с кожными заболеваниями, включая псориаз и бактериальные инфекции. Однако традиционный подход имеет существенный недостаток: обычный свет не способен проникать в глубокие слои тканей, что ограничивает применение ФДТ поверхностными участками.
Преодоление ограничений с помощью наночастиц
Новое решение предложили российские учёные. Наночастицы фторида кальция с европием (CaF₂:Eu) способны преобразовывать рентгеновское излучение в видимый свет непосредственно внутри организма. Это позволяет воздействовать на опухоли, расположенные глубоко под кожей, без риска серьёзных побочных эффектов. Технология открывает перспективы для лечения ранее недоступных форм онкологии.
Уникальные свойства CaF₂:Eu
«Ключевая особенность наночастиц — их способность менять спектр свечения в зависимости от степени окисления европия, — объясняет Елизавета Муханова. — Преобладание Eu²⁺ даёт синее свечение, а Eu³⁺ — оранжевое. Это позволяет адаптировать материал под разные фотосенсибилизаторы, реагирующие на определённые длины волн. Ультразвуковой синтез усиливает эффективность за счёт формирования междоузельных ионов фтора».
Персонализированный подход к лечению
После введения в опухоль наночастицы активируются рентгеном, запуская цепную реакцию: фотосенсибилизатор генерирует кислородные радикалы, уничтожающие раковые клетки. Универсальность CaF₂:Eu позволяет комбинировать их с различными препаратами, создавая индивидуальные схемы терапии. «Материал работает в широком диапазоне, что решает проблему подбора люминофоров», — подчёркивает Кирилл Волик.
Перспективы внедрения технологии
Хотя до клинического применения потребуются годы исследований, потенциал разработки очевиден. Следующим этапом станет патентование метода синтеза «настраиваемых» люминофоров. Дополнительно рассматривается использование частиц для рентгеновской визуализации, что расширит сферу их применения.
Вклад ЮФУ в развитие инноваций
Исследование выполнено в рамках стратегического проекта университета, направленного на ускоренную разработку функциональных материалов с применением искусственного интеллекта. Работа демонстрирует успехи российской науки в создании прорывных медицинских технологий.
Источник: naked-science.ru
