ОПТИЧНІ ВЛАСТИВОСТІ ПЛІВОК ВУГЛЕЦЕВИХ НАНОСТРУКТУР З БАРВНИКАМИ-ФОТОСЕНСИБІЛІЗАТОРАМИ ДЛЯ ФОТОДИНАМІЧНОЇ ТЕРАПІЇ

Анотація

Вступ. Вуглецеві нанотрубки завдяки унікальним фізичним властивостям, а саме, поглинанню в ІЧ-діапазоні та задатності перетворювати поглинену енергію на теплову, мають великий потенціал застосування у фотодинамічній та фототермічній терапії для лікування ракових захворювань.

Методи. Одностінні вуглецеві нанотрубки, функціоналізовані октадециламіном, були розчинені у воді (0.05 мг/мг) при додатковому диспергуванні ультразвуком, а після цього осаджені на підкладинки. Методом вакуумного термічного осадження було напилено плівку сквараїнового барвника. Спектри оптичного поглинання вимірювались за допомогою спетрофотометра SHIMADZU. Квантово-хімічні розрахунки модельних молекул проведено в програмному пакеті Gaussian 09 напівемпіричними методами РМ6, ZINDO.

Результати. Наведено результати досліджень оптичного поглинання композитних плівок на основі вуглецевих нанотрубок, фулеренів С60 з молекулами сквараїнових барвників, які зарекомендували себе як фотосенсибілізатори для фотодинамічної терапії в комплексах із фулеренами С60.

Висновки. Досліджено експериментальні спектри поглинання нанокомпозитних плівок сквараїнових барвників з одностінними вуглецевими нанотрубками порівняно з фулеренами С60. Зміни оптичних властивостей пояснено з урахуванням змін гібридизації атомів вуглецю на прикладі модельних π-стекових комплексів фулеренів С70 зі сквараїновими барвниками за допомогою квантово-хімічних розрахунків.

Посилання

Coates, E. (1969). Aggregation of dyes in aqueous solutions. Journal of the Society of Dyers and Colourists, 85(8), 355–368.  https://doi.org/10.1111/j.1478-4408.1969.tb02909.x

Gaponov, A.M., Pavlenko, O.L., Dmytrenko, O.P., Kulish, M.P., Pinchuk-Rugal, T.M., Busko, T.O., Nikolaienko, T.Yu., Neimash, V. B., & Kachkovsky, O.D. (2022). Spectral Properties of Thin Films of Squaraine Dyes, Deposited on Silver and Gold Nanoparticles. In O. Fesenko, L. Yatsenko (Eds.), Nanoelectronics, Nanooptics, Nanochemistry and Nanobiotechnology, and Their Applications (297, pp. 339–354). Springer Nature Switzerland. https://doi.org/10.1007/978-3-031-42708-4_22

Haddon, R.C. (1993). Chemistry of the fullerenes: The manifestation of strain in a class of continuous aromatic molecules. Science, 261(5128), 1545–1550. https://doi.org/10.1126/science.261.5128.1545

Naief, M.F., Mohammed, S.N., Mayouf, H.J., & Mohammed, A.M. (2023). A review of the role of carbon nanotubes for cancer treatment based on photothermal and photodynamic therapy techniques. Journal of Organometallic Chemistry, 999, 122819. https://doi.org/10.1016/j.jorganchem.2023.122819

Pavlenko, O.L., Brusentsov, V.A., Dmytrenko, O.P., Kulish, M.P., Sendiuk, V.A., Kobzar, P.Y., ... & Prostota, Y.O. (2018). Spectral and quantum-chemical study of interaction between fullerenes and squaraine dyes. Nanosystems, Nanomaterials, Nanotechnologies, 16(1), 31–40. https://doi.org/10.15407/nnn.16.01.031

Villa, I., Villa, C., Crapanzano, R., Secchi, V., Tawfilas, M., Trombetta, E., ... & Monguzzi, A. (2021). Functionalized scintillating nanotubes for simultaneous radio-and photodynamic therapy of cancer. ACS Applied Materials & Interfaces, 13(11), 12997–13008. https://doi.org/10.1021/acsami.1c02504

Wang, L., Shi, J., Liu, R., Liu, Y., Zhang, J., Yu, X., ... & Zhang, Z. (2014). Photodynamic effect of functionalized single-walled carbon nanotubes: a potential sensitizer for photodynamic therapy. Nanoscale, 6(9), 4642–4651. https://doi.org/10.1039/C3NR06835H