Трансформации спектров фотолюминесценции наноразмерных апконвертирующих фосфоров фантомами биологических тканей

  • Екатерина Максимовна Трифанова Институт фотонных технологий Федерального научно-исследовательского центра “Кристаллография и фотоника” РАН
  • Мария Евгеньевна Николаева НПФ Синтол, Московский педагогический государственный университет
  • Александр Петрович Свиридов Институт фотонных технологий Федерального научно-исследовательского центра “Кристаллография и фотоника” РАН
  • Владимир Карпович Попов Институт фотонных технологий Федерального научно-исследовательского центра “Кристаллография и фотоника” РАН
Ключевые слова: наноразмерные апконвертирующие фосфоры, фотолюминесценция, люминесцентная визуализация, фантомы биологических тканей, агароза, меланин, алифатические полиэфиры

Аннотация

Для имитации биологических тканей в лабораторных условиях часто используются их фантомы, изготовленные на основе материалов природного и синтетического происхождения, а также их гидрогелей и разнообразных биоактивных композиций. Для визуализации биотканей и изучения происходящих с ними процессов в исследованиях in vitro и in vivo в реальном масштабе времени сегодня активно применяются наноразмерные апконвертирующие фосфоры (НАФ), обладающие целым набором уникальных фотолюминесцентных свойств, и являющиеся одним из перспективных компонентов современного инструментария неинвазивной оптической диагностики организма человека и животных. Нами проведен синтез и комплексная характеризация таких НАФ на основе наночастиц β-NaYF4:Yb3+:Er3+/NaYF4, эффективно преобразующих излучение ближнего ИК диапазона в видимую область спектра. Разработан процесс их инкапсуляции в структуру алифатических полиэфиров и формирования биорезорбируемых полилактогликолидных матриксов методом антисольвентной 3D печати. Изготовлены два типа фантомов соединительной биоткани на основе агарозы, ультрапастеризованного коровьего молока и меланина. Проведена характеризация и анализ их оптических свойств. Исследованы трансформации спектра фотолюминесценции синтезированных НАФ при прохождении их излучения сквозь эти фантомы и реализована визуализация размещенных в них фотолюминесцентных полиэфирных матриксов.

Опубликован
2023-07-21