Polímeros semiconductores altamente fotorreactivos con oxígeno intramolecular en cascada y transferencia de energía...

Área de la Ciencia:

• Ciencias de los materiales
• Ingeniería biomédica
• La fotoquímica

Sus antecedentes:

• La luminiscencia de resplandor ofrece detección óptica ultrasensible al reducir la autofluorescencia del tejido y mejorar la relación señal-ruido.
• Los agentes de retroiluminación actuales son típicamente nanocompuestos con un rendimiento limitado y rara vez se utilizan para los teranosticos del cáncer debido a la falta de andamios unimoleculares adecuados.

Objetivo del estudio:

• Sintetizar y caracterizar nuevos polímeros semiconductores de bloque de donante-aceptor (PDCD) que contienen oxatiina para mejorar la luminiscencia y los teranosismos del cáncer.
• Investigar el proceso de cascada fotoquímica intramolecular responsable de la emisión de posluz y la actividad fotodinámica.
• Desarrollar una sonda teránostica de resplandor posterior (CATP) activable por el cáncer para la detección y el tratamiento específicos del cáncer.

Principales métodos:

• Síntesis de polímeros semiconductores de bloque de donante y receptor que contienen oxatiina (PDCD).
• Investigación de los procesos fotodinámicos, la generación de oxígeno en singlet y los mecanismos de transferencia de energía intramolecular.
• Fabricación de nanopartículas basadas en PDCD y bioconjugación con péptidos enlazados con quencher para crear CATP.
• Evaluación de la activación específica de la CATP para el cáncer, la imagen de posluz y la eficacia de la terapia fotodinámica en entornos preclínicos.

Principales resultados:

• Los PDCD exhiben una alta fotorreactividad y una fuerte luminiscencia de resplandor en el infrarrojo cercano (NIR) tras la absorción de luz NIR.
• Un proceso fotoquímico intramolecular en cascada eficiente que implica la generación de oxígeno y la transferencia de energía conduce a una emisión de resplandor NIR brillante y duradera.
• Las nanopartículas basadas en PDCD demuestran un brillo y una duración de emisión superiores en comparación con los agentes existentes, incluso con una irradiación corta.
• El CATP desarrollado muestra activación específica del cáncer, lo que permite una señal de resplandor dirigida y una función fotodinámica en presencia de enzimas sobreexpresadas por el cáncer.

Conclusiones:

• El estudio presenta una nueva clase de polímeros semiconductores fotorreactivos (PDCD) con un potencial significativo para la obtención de imágenes de resplandor y la terapia fotodinámica.
• La sonda teranostica de posluz activable para el cáncer (CATP) desarrollada es la primera de su tipo para la detección y el tratamiento específicos del cáncer en modelos preclínicos.
• Este trabajo proporciona una estrategia de diseño molecular para el desarrollo de sondas de retroiluminación avanzadas a partir de polímeros fotorreactivos para aplicaciones teranosticas.